專利名稱：保證硫磷肥生產中干燥系統安全的方法
技術領域：
本發明涉及肥料制造，尤其涉及利用磷酸二銨裝置生產硫磷肥保證干燥系統安全的一種方法。
背景技術：
利用磷酸二銨裝置生產硫肥的時候，除了添加含硫酸根的硫酸進入系統生成結合硫以外，另一部分則在系統中加入了單質硫(粉狀或液狀硫磺)；由于硫磺是一種易燃易爆的物品，保證生產系統的安全成為了最重要的環節之一。此外，全世界生產硫肥的裝置很少，就是因為危險性太大，物別是干燥機進口。單質硫磺和二銨產品的結合物料從造料機下料口進入干燥機當中，其最先接觸的是干燥煙氣的D型管，其溫度可以達到600°C以上，再接觸其干燥煙氣(其干燥煙氣中還有可能帶得有火星)，其溫度也較高(350°C—650°C )，則硫磺極有可能發生自燃或爆炸。利用磷酸二銨裝置生產硫肥時，硫磺和產品的結混物在造料過程中，細化的硫磺溶入酸中(或熔融態的液硫)加到料漿中后，單質硫均勻地分散在料漿中，從獲取的含硫磷銨產品看，硫磺在產品中的分散性非常均勻，與磷銨的結合性很好，應該可以肯定造粒機中基本上不存在純凈的硫磺粉塵，硫磺是與磷酸二銨(或硫酸氨)結合在一起的。如果物料在這段的時間停留比較長，當以350°C 650°C的煙道氣作干燥熱源時，則物料中的單質S 會因高溫熔化(硫磺的沸點為444. 6°C)，蒸發成硫蒸汽，可能會引起自燃，結合物料中的粉塵，極有可能引起爆炸，因此干燥系統是最危險的一個環節。基于此，如何降低干燥溫度， 保證其熱量平衡，除去煙氣中的火星，避免其因有火源而引起硫蒸汽的自燃是一個極需解決的問題。

發明內容
本發明的目的在于提供一種保證硫磷肥生產中干燥系統安全的方法，以保證利用磷酸二銨裝置生產硫肥時干燥系統的安全。本發明的技術方案是保證硫磷肥生產中干燥系統安全的方法包括以下措施
1、在干燥機和各皮帶輸送機內加蒸汽噴淋系統；特別是干燥機D型管入料口的地方；
2、在各皮帶輸送機兩邊各開三個定向爆破安全孔，并在安全孔處增設蒸汽管線；在各破碎機、輸料溜糟上、旋風除塵頂端增設蒸汽管線和消防水管，以在緊急狀態下保證安全；
3、在風機清理門上增設蒸汽噴淋裝置。上述方法中要按時取樣分析粉塵中的含S量(單質S)。上述方法中需要隨時觀察造粒機下料口，防止物料過干，盡量保持物料在相對較濕下操作，以減少粉塵的產生和避免物料水分的降低。上述干燥機的各抽風管和收塵風管開取防暴口和消防孔，當各風管著火或爆炸時，按開取的位置通入消防水或低壓蒸汽，達到滅火的目的。上述方法在能保證物料水分的前提下，盡量的降低干燥機的進出口氣體和物料溫度。上述方法需要保持各風管的暢通，隨時清理各風管。采用上述方法時，為了保證系統物料的操作性，便于控制物料的溫度和濕度，應控制較少的返料，避免過多的返料造成噴漿后的物料過干。采用上述方法時要保證熱風爐系統的氣封性，盡量降低煙氣當中的氧含量，經測定，當煙氣中含氧量在7%以下時，系統不會發生燃燒，發生爆炸的機率也要少得多；因此必須保證煙道的氣密性。本發明的原理是發明者根據硫磺的特性，分析得出，只要將回轉干燥窯進口干燥煙氣溫度降到250°C以內(因硫磺的著火點在250°C )，能保證干燥系統的安全，并作了一個熱量和物料平衡計算。熱量和物料平衡計算
1、工藝條件及要求
1)進干燥機煙氣溫度τ( 250 0C
2)出干燥機煙氣溫度T=95°C
3)進干燥機物料量G=400t/ h
4)進干燥機物料水分Wl=3.5%
5)出干燥機物料水分W2( 2. 0%
6)進干燥機物料溫度T=89.5°C
2、干燥系統物料衡算
1)干燥機進口物料量G2=400t / h，進口物料含水分Wl =3. 5%，出口物料含水分
W2 彡 2%
2)蒸發水份量W=IOOO · G2 · (Wl — W2) / (100 一 W2) =6122. 45 kg / h
3)逸出的粉塵及氨量(干燥機尾氣中的粉塵和NH3的逸出量占進口物料量的2.2% 計，逸出粉塵和氨的質量比為9.0 1.0)。逸出塵量 Gf =2. 2% · G2 · 9. 0 / 10=7920 kg / h 逸出氨量 GNH 3=2. 2% · G2 · 1. 0 / 10=880 kg / h
4)干燥機出口物料Gl
Gl= G2 - W - Gf — GNH 3=385. 078t / h 3、干燥系統熱量及廢氣量衡算
1)Σ Q入等于干燥機進口物料帶入熱量加爐氣帶入熱量
2)干燥機進口物料帶入熱量Ql，干燥機進口物料溫度為89.5°C，則 Ql =Gl · Cpl · tl=385. 078X103X1. 782X89. 5=61415705. 14 kj / h
3)爐氣帶入熱量Q2，進入干燥機的熱爐氣量設為V(Nm3 / h)，其溫度為250°C，則 Q2 =V · Cp2 · t2=VX250Xl. 428=357V
4)ΣΟ出等于干燥機出口物料帶走熱量、水分蒸發消耗熱量、氨逸出吸收熱量、尾氣帶走熱量及干燥機熱損失等。5)干燥機出口物料帶走熱量Q3，干燥機出口物料溫度為90°C，則 Q3=G3 · Cp3 · t3=385. 078 X 1. 42X90=49212968. 4kJ / h
6)水分蒸發消耗熱量Q4，尾氣溫度為95°CQ4=QY + W · Cp · Δ t =6122. 45X2298. 84 + 6112. 45X1. 884X (95 一 89. 5) =14074532. 96+63337. 21 =14137870. 17 kj / h
7)氨逸出吸收熱量
Q5 =G5 · q=880X80. 64 / 17 X 103=4174305. 88kJ / h
8)尾氣帶走熱量Q6，出干燥機尾氣帶走熱量包括其中的氨、粉塵和水分熱量， 其溫度為95°C，則
Q6=V · Cp6 · t6 + W · Cp · t2 + Gf · Cf · t6 + GNH3 · CNH3 · t6 =VXl. 356X95 + 6122. 449X1. 884X95 + 7920X1. 42X95 + 880X2. 064X95 =128. 8V + 2336754. 5 kj / h
9)干燥機熱損失Q7，熱損失為爐氣帶入熱量的洲計，則Q7=Q5X2%=7. 14V 4、按熱平衡原理SQ入=10出
Ql + Q2 =Q3 + Q4 + Q5 + Q6 + Q7
代入數值解得V=38218. 07 Nm3 / h
折算成質量流量為38218. 07X0. 746=28510. 68. 34kg/h
所需熱風提供熱量 Q2=357X^510. 68 = 1.01X107KJ/ h
如燒煤，則燃煤量為:G9=1.01X107KJ/ h /(4. 2 X 5500) =433. 229kg/h
如燒柴油則油量為 GlO=L OlX 107KJ/ h /3.3X104 KJ/kg=306. 06kg
以上兩個指標，完全能滿足熱風爐燒油和燒煤的要求；
通過以上熱平衡計算，可以看出，不論燒煤或燒油作為熱源，煙氣溫度控制在 250°C，保證系統的熱平衡是足夠的；因此，保證了熱平衡，系統主要安全得到保證，同時發明者在干燥機進口加入蒸汽噴淋裝置，通入蒸汽，保證煙氣里面的空氣濕度，濕度高，其滅火性比較好，更好的是可以滅掉煙氣中帶入的火星。本發明的有益效果具體如下本發明方法保證了硫肥生產中硫磺的安全性，通過增加換熱爐氣的濕度，降低換熱溫度，滅掉煙氣中的火星等方法，是一種滿足生產工藝指標的可控性方案。本方法通過幾種技術手段讓硫磺在一種安全的環境下和物料噴漿造粒后進行安全的干燥，讓溫度低于硫磺的著火點和讓粉塵低于它的爆炸極限。通過以上的措施， 在生產含硫磷肥時，完全控制了系統的安全性。


圖1是干燥機的結構示意圖； 圖2是剖視圖3是輸送皮帶的結構示意圖； 圖4是A向剖視圖； 圖5是風機的結構示意圖中1是干燥機密封塊；2是干燥機筒體；3是下料溜槽；4是D型管；5是中壓蒸汽閥； 6是中壓蒸汽管道；7是蒸汽噴頭；8是樓板；9是防爆孔；10是皮帶機；11是翻板閥；12是斗提機；13是下料口 ； 14是蒸汽噴管；15是風機葉輪；I是物料進口 ； II是煙氣進口。
具體實施方式

實施例
甕福(集團)有限責任公司磷酸二銨裝置兩個系列均采用此工藝進行含硫磷肥的生產， 實施步驟如下
1、在磷酸二銨裝置生產含硫磷肥時(單質S和結合S各占5%)，在系統正常開始噴漿前， 首先保證干燥機進口溫度低于250°C，通過熱風爐負荷控制進口溫度；
2、然后將干燥機進口蒸汽噴淋系統打開，通入蒸汽，消除煙道內熱風系統帶入的火星， 滅掉火源，然后開始系統噴漿運行，只要單質S和物料充分混合，其物料表面溫度最多在 95 0C ；
3、其物料的水分進口控制在3.5%，干燥機出口控制在2. 0%以內；
4、滿足系統的返料在350T/h以內；
5、根據現場的粉塵情況，將各皮帶輸送機、溜槽、破碎機、旋風除塵、風機的蒸汽噴淋裝置定期通入一定的蒸汽噴淋(半小時或一小時一次，根據物料的粉塵情況，增加粉塵的濕度)，達到返料系統的安全；
經過甕福磷酸二銨裝置兩個系統長時間的運行，從未發生燃燒事故，更未發生爆炸事故，效果非常明顯，創造了巨大的經濟效益。
權利要求
1.保證硫磷肥生產中干燥系統安全的方法，其特征在于該方法包括以下措施(1)在干燥機和各皮帶輸送機內加蒸汽噴淋系統；特別是干燥機D型管入料口的地方；(2)在各皮帶輸送機兩邊各開三個定向爆破安全孔，并在安全孔處增設蒸汽管線；在各破碎機、輸料溜糟上、旋風除塵頂端增設蒸汽管線和消防水管，以在緊急狀態下保證安全；(3)在風機清理門上增設蒸汽噴淋裝置。
2.根據權利要求1所述保證硫磷肥生產中干燥系統安全的方法，其特征在于要按時取樣分析粉塵中的含S量(單質S)。
3.根據權利要求1所述保證硫磷肥生產中干燥系統安全的方法，其特征在于需要隨時觀察造粒機下料口，防止物料過干，盡量保持物料在相對較濕下操作，以減少粉塵的產生和避免物料水分的降低。
4.根據權利要求1所述保證硫磷肥生產中干燥系統安全的方法，其特征在于干燥機的各抽風管和收塵風管開取防暴口和消防孔，當各風管著火或爆炸時，按開取的位置通入消防水或低壓蒸汽，可達到滅火的目的。
5.根據權利要求1所述保證硫磷肥生產中干燥系統安全的方法，其特征在于在能保證物料水分的前提下，盡量的降低干燥機的進出口氣體和物料溫度。
6.根據權利要求1所述保證硫磷肥生產中干燥系統安全的方法，其特征在于需要保持各風管的暢通，隨時清理各風管。
7.根據權利要求1所述保證硫磷肥生產中干燥系統安全的方法，其特征在于采用上述方法時，應控制較少的返料，避免過多的返料造成噴漿后的物料過干。
8.根據權利要求1所述保證硫磷肥生產中干燥系統安全的方法，其特征在于采用上述方法時要保證熱風爐系統的氣封性，盡量降低煙氣當中的氧含量。
全文摘要
本發明公開了一種保證硫磷肥生產中干燥系統安全的方法，包括以下措施(1)在干燥機和各皮帶輸送機內加蒸汽噴淋系統；特別是干燥機D型管入料口的地方；(2)在各皮帶輸送機兩邊各開三個定向爆破安全孔，并在安全孔處增設蒸汽管線；在各破碎機、輸料溜糟上、旋風除塵頂端增設蒸汽管線和消防水管，以在緊急狀態下保證安全；(3)在風機清理門上增設蒸汽噴淋裝置。本發明保證了硫肥生產中硫磺的安全性，通過增加換熱爐氣的濕度，降低換熱溫度，滅掉煙氣中的火星等方法，是一種滿足生產工藝指標的可控性方案。
文檔編號F26B21/10GK102425932SQ201110362598
公開日2012年4月25日 申請日期2011年11月16日 優先權日2011年11月16日
發明者劉顯波, 徐春, 王小裕, 肖升 申請人:甕福(集團)有限責任公司