一种硫磺还原磷石膏的节能生产系统的制作方法

1.本实用新型属于化工领域，具体为一种硫磺还原磷石膏的生产系统。

背景技术：

2.磷石膏是湿法制磷酸时的固体废弃物，每吨湿法磷酸约产4.8~5.5吨磷石膏。随着磷肥工业的不断发展，磷石膏的排放量与日俱增，磷石膏综合利用是世界性难题。目前国家各地制定政策一是鼓励磷石膏综合利用，二是采取以消耗磷石膏定产量的原则倒逼企业作为，磷石膏制硫酸作为大量消耗固废磷石膏且达成硫、钙资源循环利用的最佳选择之一，得到各个企业的关注。
3.目前成功运用的磷石膏制硫酸装置均为碳还原磷石膏的装置，碳排放值高；硫还原磷石膏工业化虽然中试可行，但暂无规模化应用装置。事实上基于碳排放的收紧，硫磺还原磷石膏联产硫酸技术在环保和能耗、工业化操作层面比碳还原磷石膏联产硫酸更具有实用性。
4.提供一种能够进行工业化生产的硫磺还原磷石膏的生产系统，是非常有必要的。

技术实现要素：

5.本实用新型提供一种硫磺还原磷石膏的生产系统，其能够充分利用热能，热量得到大幅度回收，能耗显著下降；还能通过引入作为还原剂的硫磺，提升产品的so2气浓，减少硫酸装置制造和运行成本。
6.本实用新型的技术方案是，一种硫磺还原磷石膏的生产系统，包括悬浮预热器和煅烧炉，煅烧炉热风出口连接悬浮预热器的热源进口，悬浮预热器上方设有生料入口；该系统还包括回转窑和还原炉，回转窑窑尾的烟气经管道依次连接还原炉、气固分离器和硫磺气化反应器的换热通道后连接至硫酸制酸工序；硫磺气化反应器还连接有气体硫磺收集器，气体硫磺收集器经硫磺气体输送管连接至还原炉。
7.进一步地，所述煅烧炉还设有燃料或者热空气加入口。
8.进一步地，还原炉内壁衬耐高温浇注料及碳化硅膜，其内中空，顶部设u形弯引下去后进气固分离器，u形弯顶部设人孔便于停车时定期清堵。
9.进一步地，气固分离器的固相出口连接至回转窑窑尾的进料口。
10.进一步地，硫磺气化反应器还设有硫磺进料口，其连接液硫输送管和输送泵。
11.进一步地，悬浮预热器的上部设有尾气出口管，其连接至磷石膏预热管。
12.进一步地，所述悬浮预热器为多级串联设置，第二级与第一级悬浮预热器的烟气通道间设有生料入口，最后一级悬浮预热器的固相和煅烧炉的定期排渣也连接至还原炉。
13.本实用新型具有以下有益效果：
14.1、本实用新型提供一种利用硫磺还原磷石膏的生产系统，其在磷石膏还原过程中，加入硫磺作为还原剂，相比加入还原碳，其能够减少二氧化碳的产生，而且硫磺还原后能增加二氧化硫的气体浓度，用于制备硫酸，减少硫酸装置制造和运行成本，提高后期硫酸
的品质。同时，在硫磺与磷石膏及其他原料混合之前，先将液态熔融的硫磺进行气化，制成的硫磺气体引入还原炉中进行磷石膏的预分解反应，硫磺气化所用的热能由磷石膏回转窑的窑尾烟气经过还原炉换热后提供，实现窑尾烟气热能的三次利用，热量得到大幅度回收，能耗显著下降。
15.2、本实用新型提供的生产系统隶属于全封闭循环工艺体系，外排物及其所含热能都有后续生产单元回收利用，无新增任何三废产生，符合绿化工理念。且其对应的生产工艺简单，操作方便，生产成本低，经济效益好，适于大规模推广应用。
附图说明
16.图1为本实用新型的系统的结构示意图。
具体实施方式
17.下面将结合实施例对本实用新型的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本实用新型，而不应视为限定本实用新型的范围。
18.一种硫磺还原磷石膏的生产系统，包括悬浮预热器1和煅烧炉2，煅烧炉热风出口连接悬浮预热器的热源进口，悬浮预热器上方设有生料入口3；该系统还包括回转窑4和还原炉5，回转窑窑尾的烟气经管道依次连接还原炉5、气固分离器6和硫磺气化反应器7的换热通道后连接至硫酸制酸工序；硫磺气化反应器还连接有气体硫磺收集器8，气体硫磺收集器经硫磺气体输送管连接至还原炉5。
19.优选地的方案中，所述煅烧炉还设有燃料或者热空气加入口9。燃料可选煤，燃料在煅烧炉燃烧后产生的热量用于对磷石膏与辅料配置成的生料进行干燥和预热，悬浮预热器的出料温度在750℃以上。
20.优选地的方案中，还原炉内壁衬耐高温浇注料及碳化硅膜，其内中空，顶部设u形弯引下去后进气固分离器，u形弯顶部设人孔便于停车时定期清堵。
21.进一步优选地，气固分离器的固相出口连接至回转窑窑尾的进料口。磷石膏生料与气态硫磺在还原炉进行预分解反应后进行气固分离，固相进入到回转窑中进一步升温反应，制备水泥熟料。
22.进一步优选地，硫磺气化反应器还设有硫磺进料口，其连接液硫输送管和输送泵。
23.进一步优选地，悬浮预热器的上部设有尾气出口管，其连接至磷石膏预热管。
24.优选地，所述悬浮预热器为多级串联设置，第二级与第一级悬浮预热器的烟气通道间设有生料入口，最后一级悬浮预热器的固相和煅烧炉的定期排渣也连接至还原炉。
25.具体生产时，将磷石膏（二水硫酸钙）及辅料混合后作为生料进入悬浮预热器加热，生料温度达到750℃以上后进入还原炉与气态硫磺在此进行预分解反应，然后进行气固分离，固相进入回转窑，回转窑中升温至1000℃-1200℃进一步还原反应后进入烧成窑，烧成窑内加热到1450℃发生矿化反应后生成水泥熟料；气相进入到硫磺气化反应器进行换热，对硫磺气化后的气相进一步回收热能后的用于制备硫酸。气相中so2浓度可达10%以上，甚至能够达到18%。

技术特征：

1.一种硫磺还原磷石膏的节能生产系统，其特征在于：包括悬浮预热器和煅烧炉，煅烧炉热风出口连接悬浮预热器的热源进口，悬浮预热器上方设有生料入口；该系统还包括回转窑和还原炉，回转窑窑尾的烟气经管道依次连接还原炉、气固分离器和硫磺气化反应器的换热通道后连接至硫酸制酸工序；硫磺气化反应器还连接有气体硫磺收集器，气体硫磺收集器经硫磺气体输送管连接至还原炉。2.根据权利要求1所述硫磺还原磷石膏的节能生产系统，其特征在于：所述煅烧炉还设有燃料或者热空气加入口。3.根据权利要求1所述硫磺还原磷石膏的节能生产系统，其特征在于：还原炉内壁衬耐高温浇注料及碳化硅膜，其内中空，顶部设倒置u形弯引下去后进气固分离器。4.根据权利要求1所述硫磺还原磷石膏的节能生产系统，其特征在于：气固分离器的固相出口连接至回转窑窑尾的进料口。5.根据权利要求1所述硫磺还原磷石膏的节能生产系统，其特征在于：硫磺气化反应器还设有硫磺进料口，其连接液硫输送管和输送泵。6.根据权利要求1所述硫磺还原磷石膏的节能生产系统，其特征在于：悬浮预热器的上部设有尾气出口管，其连接至磷石膏预热管。7.根据权利要求1所述硫磺还原磷石膏的节能生产系统，其特征在于：所述悬浮预热器为多级串联设置，第二级与第一级悬浮预热器的烟气通道间设有生料入口，最后一级悬浮预热器的固相和煅烧炉的定期排渣也连接至还原炉。

技术总结

本实用新型提供了一种硫磺还原磷石膏的节能生产系统，包括悬浮预热器和煅烧炉，煅烧炉热风出口连接悬浮预热器的热源进口，第二级与第一级悬浮预热器的烟气通道间设有生料入口，最后一级悬浮预热器固相出口至还原炉；该系统还包括回转窑和还原炉，回转窑窑尾的烟气经管道依次连接还原炉、气固分离器和硫磺气化反应器的换热通道后连接至硫酸制酸工序；硫磺气化反应器还连接有气体硫磺收集器，气体硫磺收集器经硫磺气体输送管连接至还原炉；本实用新型提供的生产系统为封闭循环工艺体系，生产工艺简单，操作方便，生产成本低，经济效益好，适于大规模推广应用。适于大规模推广应用。适于大规模推广应用。