[发明专利]一种二氧化硫气体的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在制糖过程中所需使用的辅助原料二氧化硫气体的生产方法。

背景技术

 二氧化硫（SO₂）是制糖过程中重要的辅助原料，它在澄清过程中与Ca(OH)₂反应生成CaSO₃,从而使得胶体色素被吸附除去使糖汁得到澄清，另外SO₂也能起到减弱或抑制制糖过程中新色素的生成及减少白糖存放时变色的作用，因此，SO₂在制糖工业中具有非常重要的作用。

现在糖厂使用的SO₂大部分都是通过加热固体硫熔融为液态硫，然后将液态硫直接进行燃烧的方法获得，该方法有以下不足：（1）液态硫燃烧过程不易控制，升华硫在炉内停留时间短，部分升华硫出燃硫炉后来不及燃烧的又被冷凝下来，又变成固态硫磺沉积在管路设备中，容易引起管路堵塞并造成硫的损失；（2）液态硫燃烧点火不方便；（3）当糖厂在生产过程中突然停机时，液态硫的燃烧过程难以及时停止，会使含硫气体及SO₂气体没有去向而向空气中溢出，造成污染并对人体产生严重危害。另外，硫磺燃烧本身就有大量热量，目前都没有被充分利用。

发明内容

本发明的目的是提供一种生产的SO₂气体中不含升华硫、在SO₂气体冷却过程中可有效利用SO₂气体中的热量并迅速冷却SO₂气体的二氧化硫气体的生产方法。

本发明为实现上述目的采用的技术方案是：一种二氧化硫气体的生产方法，该方法是先将固态硫加热熔融成液态硫，再将液态硫转变为升华硫，后将升华硫和空气混合燃烧产生二氧化硫气体，所述方法包括以下步骤：

（1）熔硫：将工业用固态硫放入熔硫装置中，熔硫装置包括U形熔硫槽及附在U形熔硫槽外表面供热炉气通过的U形加热夹套，固态硫放入U形熔硫槽中，加热U形加热夹套并使U形加热夹套的温度控制在500～600℃，U形熔硫槽内的固态硫吸收U形加热夹套的热量后熔融为液态硫；

（2）气化：将上述U形熔硫槽内的液态硫通过液硫导管导入密封的液硫气化罐中，对液硫气化罐加热，加热液硫气化罐时温度控制在800～1000℃，使液态硫转变为升华硫；

（3）燃烧：将升华硫通过升华硫出气管从液硫气化罐中导出后在密闭的燃烧室中与空气混合燃烧生成二氧化硫气体；

（4）冷却：分三个步骤进行冷却：a、将二氧化硫气体从燃烧室导出后进入第一换热器实现第一步冷却，第一换热器采用空气冷却，第一换热器连接有冷却风机，经过第一步冷却后二氧化硫气体温度降至500～600℃；b、二氧化硫气体由第一换热器导出后进入所述U形加热夹套，U形加热夹套吸收二氧化硫气体的热量使U形熔硫槽中的固态硫熔融，二氧化硫气体实现第二步冷却，经过第二步冷却后二氧化硫气体温度降至300～400℃；c、二氧化硫气体由U形加热夹套导出后进入第二换热器冷却实现第三步冷却，第二换热器采用水冷却，经过第三步冷却后二氧化硫气体温度降至70℃以下。

其中所述第二换热器为高温型石墨换热器，即第二换热器内用以导通炉气的换热管为不透性石墨管。

其中步骤（1）中所用的熔硫装置还包括熔硫槽底板、熔硫槽盖板、液硫出口导管、炉气进出口管、气体调节蝶阀，熔硫槽底板连接于U形熔硫槽底部，熔硫槽盖板连接于U形熔硫槽顶部，U形加热夹套的两端分别与炉气进出口管连接，气体调节蝶阀连接于U形加热夹套两端间的炉气进出口管上，液硫出口导管与U形熔硫槽的槽内连通。

其中所述在U形熔硫槽与液硫气化罐间的液硫导管上连接有液硫计量器。

其中步骤（3）中所用的燃烧室为立式燃烧室，燃烧室靠近底部位置连接有进气短管，进气短管上分别连接有空气进口管与所述液硫气化罐，所述液硫气化罐包括供液态硫喷入液硫气化罐内的液硫喷咀及使升华硫导流出液硫气化罐外的升华硫出气管，空气进口管与升华硫出气管分别密封连通至进气短管内管体，进气短管内管体密封连接燃烧室。

其中步骤（2）中所用的液硫气化罐还包括圆筒状的气化罐筒体、连接于气化罐筒体底部的气化罐底盖、连接于气化罐筒体顶部的气化罐顶盖法兰盲板，所述液硫喷咀连接于气化罐顶盖法兰盲板并连通至气化罐筒体内，所述升华硫出气管一端连接于气化罐顶盖法兰盲板并连通至气化罐筒体内，所述升华硫出气管另一端由气化罐顶盖法兰盲板延伸至气化罐筒体内后由气化罐筒体内穿出气化罐筒体靠近底部的侧壁延伸至进气短管内管体中。