1.本技术属于化工原料制备技术领域,更具体地说,是涉及一种脱硫装置。
背景技术:2.硫精矿的主要成分是黄铁矿,其在发生热解反应后能够脱硫以得到热解渣和硫蒸汽,从而有助于后续磁黄铁矿和硫磺的提取和回收,以提高硫精矿的利用率。
3.目前,由于水泥窑具有耐高温、保温等优点,市面上用于进行热解反应的装置基本设置为用水泥筑起的水泥窑。然而,当采用水泥窑对硫精矿进行热解反应时,硫精矿在高温条件下热解产生的硫蒸汽会与外界的空气进行反应;其一,硫蒸汽和外界的空气接触,导致对环境产生污染;其二,硫蒸汽的反应,减少了硫蒸汽的含量,从而影响了后续硫磺的回收率;其三,硫蒸汽反应后产生的产物容易腐蚀水泥窑,从而损坏水泥窑,如此提高了水泥窑的报废率和成本;其四,硫蒸汽反应后产生的产物会混合在热解渣上,影响了后续提取的磁黄铁矿的纯度,从而降低了硫磺和磁黄铁矿的回收率。
技术实现要素:4.本技术实施例的目的之一在于:提供一种脱硫装置,旨在解决现有技术中,硫磺的回收率低与热解反应导致环境受到污染、水泥窑损坏的技术问题。
5.为解决上述技术问题,本技术实施例采用的技术方案是:
6.提供了一种脱硫装置,包括:
7.热解窑,包括内外隔绝的密封室,旋转设于所述密封室内的回转炉芯,以及设于所述密封室内且位于所述回转炉芯外侧的加热件;所述回转炉芯密封连接于所述密封室,所述回转炉芯为金属管,且所述回转炉芯的内周壁设有浇注料;所述回转炉芯能够输入硫精矿,并在热解后输出热解渣和硫蒸汽;
8.冷却窑,连接于所述回转炉芯的输出端,以冷却所述热解渣。
9.本技术实施例提供的脱硫装置的有益效果在于:与现有技术相比,本技术中,对硫精矿进行脱硫作业时,硫精矿输入回转炉芯内,加热件加热,回转炉芯内的硫精矿在高温条件下发生热解反应,以产生热解渣和硫蒸汽;热解渣继续输入冷却窑内进行冷却作业。此处需要说明的是,密封室内外隔绝,回转炉芯设于密封室内且与密封室密封连接,这样,使得回转炉芯和密封室均与外界隔绝,减缓了回转炉内的硫蒸汽和空气的反应;其一,减缓了硫蒸汽对环境的污染;其二,保证了硫蒸汽的含量,以保证后续硫磺的回收率;其三,提高对回转炉芯和密封室的保护,防止硫蒸汽反应后产生的产物损坏回转炉芯和/或密封室;其四,保证了后续获取的磁黄铁矿的纯度,以保证磁黄铁矿的回收率。并且,回转炉芯设置为金属管,回转炉芯的内周壁设有浇注料,浇注料具有较好的耐腐蚀特性,这样,提高了回转炉芯的耐腐蚀性能,进一步减缓了硫精矿在热解反应过程中对回转炉芯的腐蚀作用,保证对回转炉芯的保护。此外,回转炉芯旋转设于密封室内,且加热件设于回转炉芯的外侧,这样,在热解反应时,回转炉芯旋转,使得回转炉芯内的硫精矿受热均匀,保证了硫精矿的热解反应
率,从而有助于保证后续硫磺和磁黄铁矿的回收率。
10.在一个实施例中,所述回转炉芯的轴向两端分别转动套接有密封罩,所述回转炉芯和所述密封罩密封连接,且两个所述密封罩均密封固定在所述密封室上,以形成所述回转炉芯分别和所述密封室、外界的隔绝。
11.通过采用上述技术方案,保证了回转炉芯分别和密封室、外界的隔绝,从而减缓了硫蒸汽对环境的污染、硫精矿对密封室和/或回转炉芯的腐蚀作用,同时还提高了磁黄铁矿和硫磺的回收率。
12.在一个实施例中,所述密封室和所述回转炉芯之间设有陶瓷棉件。
13.通过采用上述技术方案,陶瓷棉件具有保温作用,能够对回转炉芯进行保温,使得回转炉芯受热更加均匀,从而保证硫精矿在回转炉芯内的热解反应;并且,陶瓷棉件的防腐性能较好,能够提高密封室和回转炉芯的防腐性能,从而提高对密封室和回转炉芯的保护作用。
14.在一个实施例中,所述密封室设置为压强大于所述回转炉芯的压强的密封室。
15.通过采用上述技术方案,使得回转炉芯内的硫蒸汽不会进入密封室内,而是直接通过输出端输出至目标位置,提高了硫精矿的热解反应效率,同时也提高了硫磺的回收率。
16.在一个实施例中,所述密封室内设有温度传感器。
17.通过采用上述技术方案,使得加热件能够通过温度传感器的检测到的温度情况对应地加热回转炉芯,保证了硫精矿进行热解反应的温度,从而保证了硫精矿的热解反应效率以及磁黄铁矿、硫磺的回收率。
18.在一个实施例中,所述密封室上设有气锤接口,所述气锤接口用于外接能够振动所述密封室和所述回转炉芯的气锤。
19.通过采用上述技术方案,使得硫精矿在回转炉芯内进行热解反应时或者完成热解反应后,气锤能够振动密封室,从而实现回转炉芯的振动,防止硫精矿和/或热解渣黏在回转炉芯的内侧壁上,提高硫精矿的热解反应效果。
20.在一个实施例中,所述脱硫装置还包括用于输入所述硫精矿的料斗和螺旋给料机,所述螺旋给料机连接于所述料斗的输出端和所述回转炉芯的输入端之间。
21.通过采用上述技术方案,使得螺旋给料机能够通过螺旋给料的方式将料斗内的硫精矿输出至回转炉芯内,这样,提高了硫精矿的均匀程度,从而保证硫精矿能够更高效地在回转炉芯内受热,以完成热解反应,提高了硫精矿的热解反应效率。
22.在一个实施例中,所述回转炉芯的输出端和所述冷却窑的输入端之间设有旋转阀。
23.通过采用上述技术方案,保证了回转炉芯和冷却窑之间的气压稳定和热解渣的正常排出。
24.在一个实施例中,所述冷却窑包括能够旋转的回转冷却器和设于所述回转冷却器外周的喷淋管,所述回转冷却器连接于所述回转炉芯的输出端,以接收所述热解渣。
25.通过采用上述技术方案,使得回转冷却器内的热解渣能够冷却均匀,从而保证了热解渣的冷却效率,从而有助于提高磁黄铁矿的回收率。
26.在一个实施例中,所述脱硫装置还包括:
27.回收装置,连接于所述回转炉芯的输出端,以回收所述硫蒸汽的液态硫且供所述
硫蒸汽的气态硫输出;
28.风机,连接于所述回收装置的输出端,并用于将所述气态硫通入所述密封室、所述回转炉芯和/或所述冷却窑内,以供所述气态硫将所述密封室、所述回转炉芯和/或所述冷却窑内的气体排出。
29.通过采用上述技术方案,使得热解反应产生的气态硫对回转炉芯进行排空气体的工作,减少了氮气的使用,实现废气利用,从而降低了脱硫作业的成本。
附图说明
30.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
31.图1为本技术实施例提供的脱硫装置的示意图;
32.图2为图1提供的脱硫装置的热解窑的示意图;
33.图3为图1提供的脱硫装置的冷却窑的示意图。
34.其中,图中各附图标记:
35.10-热解窑;11-密封室;12-回转炉芯;13-加热件;14-密封罩;15-陶瓷棉件;16-温度传感器;17-气锤接口;20-冷却窑;21-回转冷却器;22-喷淋管;30-料斗;40-螺旋给料机;50-旋转阀;60-回收装置;70-风机;80-第一重力阀;90-第二重力阀;100-输出管。
具体实施方式
36.下面详细描述本技术的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本技术,而不能理解为对本技术的限制。
37.在本技术的描述中,需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本技术和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本技术的限制。
38.此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中,“多个”的含义是两个以上,除非另有明确具体的限定,其中,两个以上包含两个。
39.在本技术中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
40.以下结合具体附图及实施例进行详细说明:
41.请一并参阅图1及图2,本技术实施例提供的脱硫装置主要用于对硫精矿进行脱硫作业。该脱硫装置包括热解窑10和冷却窑20,其中,热解窑10用于供硫精矿在热解窑10内进行热解反应,以产生热解渣和硫蒸汽,冷却窑20用于供热解渣在冷却窑20内冷却;其中,热解渣的主要成分是磁黄铁矿。
42.热解窑10包括密封室11、回转炉芯12以及加热件13。
43.密封室11设置为内外隔绝,可以理解的,外界的空气无法通入密封室11内。
44.回转炉芯12旋转设于密封室11内,可以理解的,本实施例中,回转炉芯12沿轴向贯穿密封室11,且回转炉芯12的轴向两端分别旋转固定在密封室11上,从而使得回转炉芯12能够在密封室11内回转运动;当然,在其他的实施例中,回转炉芯12可以设置为完全容置于密封室11内,且回转炉芯12通过其他结构与密封室11形成旋转固定。回转炉芯12能够输入硫精矿,使得硫精矿在回转炉芯12内进行热解反应,且回转炉芯12还能够在完成热解反应后输出热解渣和硫蒸汽;其中,硫精矿从回转炉芯12的轴向一端输入回转炉芯12内,热解渣和硫蒸汽从回转炉芯12的轴向另一端输出,回转炉芯12的轴向另一端连接有输出管100,硫蒸汽通过输出管100排出目标位置。回转炉芯12密封连接于密封室11,即,回转炉芯12和密封室11之间相互隔绝,则回转炉芯12也设置为内外隔绝,避免外界的空气通入回转炉芯12内,同时也能够避免回转炉芯12内的硫蒸汽通至外界。回转炉芯12设置为金属管,金属管的设置,保证了回转炉芯12的刚性和耐高温的性能;回转炉芯12的内周壁设有浇注料,可以理解的,浇注料至少设于回转炉芯12的内周壁,浇注料还可以设置在回转炉芯12的外周壁以及回转炉芯12内,从而提高回转炉芯12的防腐性能,防止硫蒸汽腐蚀回转炉芯12。其中,本实施例中,为保证回转炉芯12的刚性、耐高温以及防腐蚀性能,回转炉芯12由310s不锈钢和浇注料160d配合形成,当然,回转炉芯12还可以采用其他类型的不锈钢和其他类型的浇注料配合形成,这里不唯一限定回转炉芯12的材质。
45.加热件13设于密封室11内,且加热件13位于回转炉芯12的外侧,则加热件13能够加热回转炉芯12,使得回转炉芯12内的硫精矿在高温条件下进行热解反应。
46.冷却窑20连接于回转炉芯12的输出端,从而在硫精矿完成热解反应后,接收从回转炉芯12输出的热解渣,并冷却该热解渣。
47.本技术实施例中,基于上述的脱硫装置,硫精矿的脱硫作业原理为:首先,密封室11、回转炉芯12以及冷却窑20均通入氮气,使得回转炉芯12、密封室11以及冷却窑20内的气体被排尽;硫精矿从回转炉芯12的轴向一端输入回转炉芯12内,加热件13加热且回转炉芯12旋转,回转炉芯12内的硫精矿在高温条件下发生热解反应,从而产生热解渣和硫蒸汽;硫蒸汽从回转炉芯12的轴向另一端排出至目标位置,热解渣从回转炉芯12的轴向另一端输出至冷却窑20内,并在冷却窑20内冷却形成冷却后的热解渣。
48.此处需要说明的是,密封室11设置为内外隔绝,回转炉芯12设于密封室11内且与密封室11密封连接,这样,使得回转炉芯12和密封室11均与外界隔绝,一方面,防止回转炉芯12和密封室11内的硫蒸汽通至外界,从而减缓了硫蒸汽对环境的污染。另一方面,减缓了回转炉内的硫蒸汽和空气的接触、反应;其一,避免硫蒸汽进行反应而导致硫蒸汽的含量减少,保证了硫蒸汽的含量,从而保证了后续硫磺的回收率;其二,防止硫蒸汽反应后产生的产物损坏回转炉芯12和/或密封室11,提高对回转炉芯12和密封室11的保护;其三,减小了硫蒸汽在反应后产生的产物混合在热解渣内而导致热解渣的纯度的概率,保证了后续获取
的磁黄铁矿的纯度,从而保证了磁黄铁矿的回收率。
49.回转炉芯12设置为金属管,回转炉芯12的内周壁设有浇注料,金属管的刚性、耐高温性能较好,且浇注料具有较好的耐腐蚀特性,这样,提高了回转炉芯12的耐腐蚀性能、刚性、以及耐高温性能,从而进一步减缓了硫精矿在热解反应过程中对回转炉芯12的腐蚀作用,保证对回转炉芯12的保护。此外,回转炉芯12旋转设于密封室11内,加热件13设于密封室11内且位于回转炉芯12的外侧,这样,在热解反应时,回转炉芯12旋转,使得回转炉芯12内的硫精矿受热均匀,保证了硫精矿的热解反应的效率,从而有助于保证后续硫磺和磁黄铁矿的回收率。
50.在一个实施例中,请参阅图2,回转炉芯12的轴向两端分别转动套接有密封罩14,可以理解的,回转炉芯12的输入端转动连接有一个密封罩14,且回转炉芯12的输出端也转动连接有一个密封罩14。回转炉芯12和密封罩14形成密封连接,两个密封罩14均密封固定在密封室11上,这样,回转炉芯12通过密封罩14与密封室11形成相互隔绝,且回转炉芯12通过密封罩14和外界相互隔绝,这样,保证了回转炉芯12分别和密封室11、外界的隔绝,从而减缓了硫蒸汽对环境的污染、硫精矿对密封室11和/或回转炉芯12的腐蚀作用,同时还提高了磁黄铁矿和硫磺的回收率。可以理解的,本实施例中,硫精矿通过回转炉芯12轴向一端的密封罩14输入回转炉芯12内,且硫精矿产生的热解渣和硫蒸汽通过回转炉芯12轴向另一端的密封罩14输出。其中,密封罩14和密封室11之间可以设置为通过密封胶实现密封作用。其中,输出管100密封连接于密封罩14,以输出回转炉芯12的硫蒸汽。
51.此处需要说明的是,回转炉芯12的轴向两端分别转动连接于密封罩14,由于回转炉芯12需要相对于密封罩14转动,如此,在实际的作业中,密封罩14和回转炉芯12难以做到完全密封,因此,密封室11和外界的隔绝作用,能够进一步防止硫蒸汽通过密封室11而通至外界,同时也能够进一步防止硫蒸汽和空气进行反应。
52.在一个实施例中,请参阅图2,密封室11的内周壁和回转炉芯12的外周壁之间设有陶瓷棉件15,陶瓷棉件15和加热件13间隔分布。本实施例中,陶瓷棉件15具有保温作用,能够对回转炉芯12进行保温,使得回转炉芯12受热更加均匀,从而保证硫精矿在回转炉芯12内的热解反应;并且,陶瓷棉件15的防腐性能较好,能够提高密封室11和回转炉芯12的防腐性能,从而提高对密封室11和回转炉芯12的保护作用。其中,本实施例中,陶瓷棉件15设置为陶瓷棉板或陶瓷棉毯。
53.在一个实施例中,请参阅图2,密封室11的压强大于回转炉芯12的压强。通过采用上述技术方案,使得回转炉芯12内的硫蒸汽不会进入密封室11内,而是直接通过输出端输出至目标位置,进一步提高了密封室11和回转炉芯12之间的密封程度,从而提高了硫精矿的热解反应效率,同时也提高了硫磺的回收率。
54.在一个实施例中,请参阅图2,密封室11内设有温度传感器16,温度传感器16分别与陶瓷棉件15、加热件13间隔分布。本实施例中,温度传感器16用于检测密封室11的温度,从而获取回转炉芯12的温度情况,这样,加热件13能够通过温度传感器16的检测到的温度情况对应地加热回转炉芯12,保证了硫精矿进行热解反应的温度,从而保证了硫精矿的热解反应效率以及磁黄铁矿、硫磺的回收率。
55.在一个实施例中,请参阅图2,密封室11上设有气锤接口17,气锤接口17用于外接气锤。当硫精矿在回转炉芯12内进行热解反应时或者完成热解反应后,气锤能够振动密封
室11,从而实现回转炉芯12的振动,防止硫精矿和/或热解渣黏在回转炉芯12的内侧壁上,提高硫精矿的热解反应效果。
56.在一个实施例中,请参阅图1,脱硫装置还包括料斗30和螺旋给料机40,料斗30用于输入硫精矿,螺旋给料机40连接于料斗30的输出端和回转炉芯12的输入端之间,以通过螺旋给料的方式将料斗30内的硫精矿输出至回转炉芯12内,这样,提高了硫精矿的均匀程度,从而保证硫精矿能够更高效地在回转炉芯12内受热,以完成热解反应,提高了硫精矿的热解反应效率。
57.在具体的实施例中,螺旋给料机40的输出端和回转炉芯12的输入端之间连接有第一重力阀80,使得硫精矿在重力的作用下经过第一重力阀80而输入回转炉芯12内。可以理解的,第一重力阀80连接于螺旋给料机40的输出端和回转炉芯12输入端的密封罩14之间。
58.在一个实施例中,请参阅图1,回转炉芯12的输出端和冷却窑20的输入端之间设有旋转阀50。可以理解的,硫精矿完成热解反应后,回转炉芯12内的热解渣通过旋转阀50而进入冷却窑20内,这样,保证了回转炉芯12和冷却窑20之间的气压稳定和热解渣的正常排出。其中,旋转阀50连接于回转炉芯12输出端的密封罩14和冷却窑20之间。
59.在具体的实施例中,旋转阀50和回转炉芯12之间设有第二重力阀90,热解渣在重力的作用下经过第二重力阀90,且在旋转阀50的旋转作用下输入冷却窑20内。
60.在一个实施例中,请参阅图3,冷却窑20包括能够旋转的回转冷却器21和设于回转冷却器21外周的喷淋管22,回转冷却器21连接于回转炉芯12的输出端。可以理解的,旋转阀50的输出端连接于回转冷却器21。工作时,硫精矿在回转炉芯12内完成热解反应后,热解渣在重力的作用下经过第二重力阀90,且在旋转阀50的作用下输入回转冷却器21内;然后,回转冷却器21旋转,且喷淋管22向回转冷却器21的外侧壁喷淋冷却液,使得回转冷却器21内的热解渣完成冷却作业。此处需要说明的是,回转冷却器21能够旋转,使得回转冷却器21内的热解渣能够冷却均匀,从而保证了热解渣的冷却效率,从而有助于提高磁黄铁矿的回收率;并且,喷淋管22采用喷淋的方式冷却回转冷却管,进一步提高回转冷却器21的受冷均匀程度,从而进一步提高了热解渣的冷却效率,以提高磁黄铁矿的回收率。
61.在一个实施例中,请参阅图1,脱硫装置还包括回收装置60和风机70。其中,本实施例中,硫精矿在回转炉芯12内完成热解反应后,形成热解渣和硫蒸汽,此时,硫蒸汽至少包括了气态硫和液态硫。
62.回收装置60连接于回转炉芯12的输出端,以回收液态硫且供气态硫输出;风机70连接于回收装置60的输出端,并用于将气态硫通入密封室11、回转炉芯12以及回转冷却器21内,以供气态硫排出密封室11、回转炉芯12以及回转冷却器21内的气体。可以理解的,回收装置60连接于回转炉芯12的输出端的密封罩14,进一步的,回收装置60连接于输出管100,以接收从回转炉芯12输出的硫蒸汽。此处需要说明的是,硫蒸汽从输出管100输出时,硫蒸汽的液态硫被回收装置60回收,以待后续硫磺的提取;硫蒸汽的气态硫通过回收装置60,并在回转炉芯12进行热解反应之前,在风机70的作用下通入密封室11、回转炉芯12以及回转冷却器21内,回转炉芯12内的气态硫从输出管100输出至回收装置60内,也即是,气态硫在风机70的作用下循环于回转炉芯12、回收装置60以及回转炉芯12内,从而实现将回转炉芯12内的气体排尽,从而保证回转炉芯12在热解反应前的真空状态。这样,本实施例通过采用热解反应产生的气态硫对回转炉芯12进行排空气体的工作,减少了氮气的使用,实现
废气利用,从而降低了脱硫作业的成本。
63.以上所述仅为本技术的较佳实施例而已,并不用以限制本技术,凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本技术的保护范围之内。