由硫磺气体还原石膏制硫酸联产水泥熟料的方法

摘要

一种由硫磺气体还原石膏制硫酸联产水泥熟料的方法，包括制备高温硫磺气体、生料配置和预热、石膏还原、石膏还原产物制水泥熟料和尾气制硫酸等步骤。本发明的方法工艺完善，硫磺气体组分的纯度可保持在95～100％，由于控制还原炉硫酸钙转化为硫化钙的最佳比例在25～27％，有效地控制了煅烧窑内硫酸钙的转化效率最高，煅烧分解控制方便。并具有工艺流程简单、系统控制指标可实施性强、操作运行管理方便、装置投资低、能耗低、自动化程度高等优点。

主权项

一种由硫磺气体还原石膏制硫酸联产水泥熟料的方法，其特征在于，包括以下步骤：A、制备高温硫磺气体通过一套高温硫磺气体的制备装置将固体或液体硫磺制备成500～900℃的高温硫磺气体，并送入石膏还原炉；B、生料配置和预热按水泥熟料工艺要求配置水泥生料，经计量后依次通过一级旋风分离器、二级旋风分离器、三级旋风分离器和四级旋风分离器，最后与五级旋风分离器出口的高温气体进行换热后进入石膏还原炉；C、石膏还原控制石膏还原炉内温度为800‑950℃，让步骤A来的高温硫磺气体与步骤B来的水泥生料进行气固反应，得到反应产物固体CaS和气体SO₂，反应后的固体物料与气体一并由石膏还原炉顶部排出，进入五级旋风分离器进行气固分离；D、石膏还原产物制水泥熟料由五级旋风分离器分离出来的固体物料经下料溜管进入回转煅烧窑，在窑内经过热炉气逐步预热升温至水泥熟料要求的煅烧温度1300～1450℃，并控制回转煅烧窑尾气中氧气的体积浓度在＜2％的条件下，发生硫化钙与石膏的固—固反应分解，得到固体CaO和气体SO₂；固体物料经高温煅烧制成硅酸盐水泥熟料，并由窑头排入冷却机回收热量，气体SO₂进入还原炉；E、尾气制硫酸还原炉出口尾气在五级旋风分离器出口补入适量空气，氧化燃烧过量的硫后，依次通过四级旋风分离器、三级旋风分离器、二级旋风分离器和一级旋风分离器降温后，进入后续常规的硫酸生产工序进行除尘净化、转化、吸收制取硫酸；所述高温硫磺气体的制备装置包括通过管路顺序相连的熔硫槽、粗硫磺输送泵、硫磺过滤器、精硫磺槽、精硫磺输送泵、雾化喷头、气化器和文丘里引射器；将固体或液体硫磺导入熔硫槽并采用蒸汽间接加热至120～160℃熔融成粗硫磺液体，经硫磺过滤器过滤，得到精硫磺液体，再通过精硫磺输送泵送入雾化喷头雾化进入气化器，雾化的硫磺在气化器中加热至500～900℃制得高温硫磺气体，经气化器后端的文丘里引射器送入石膏还原炉；所述气化器为碳钢外壳，内衬复合保温砖，包括顺序设置的蒸发气化室和过热室，蒸发气化室和过热室内分别安装有独立的电加热装置，电加热的元件采用碳纤维石英电热器；蒸发气化室的温度控制在450～550℃，过热室的温度控制在600～850℃，气化器出口产品气体中硫磺气体组分的摩尔分率为95～100％。