環(huán)保高效燃硫爐在淀粉行業(yè)的應用
摘要:易普科EP/DF型高效燃硫爐在淀粉行業(yè)同樣表現(xiàn)優(yōu)良,成為淀粉行業(yè)燃硫爐更新?lián)Q代的理想產(chǎn)品。
1 引言
目前,國內(nèi)的玉米淀粉生產(chǎn)一般采用亞硫酸浸泡工藝。其中,制酸的硫磺燃燒部分一直沿用固定盤式燃硫爐。其使用過程中普遍存在硫磺燃燒過程不易控制、燃燒不完全、燃燒產(chǎn)生SO3嚴重、開停機不方便、生成H2SO3溶液濃度較低且不穩(wěn)定等缺點。此外,這種燃燒方式還存在硫氣易泄漏、生產(chǎn)環(huán)境差、工人勞動強度大、設備使用壽命短等缺陷。這些問題一直困擾著淀粉生產(chǎn)行業(yè)。一種結(jié)構(gòu)簡單、性能優(yōu)越、操作簡便、無需人值守、使用壽命長的新型替代產(chǎn)品成為行業(yè)普遍期待。
2 燃硫爐現(xiàn)狀
2.1 固定盤式燃硫爐普遍存在的問題
?、?硫磺燃燒過程不易控制,會導致硫的升華,形成升華硫或SO3的生成;
?、?生產(chǎn)開機時,固態(tài)硫燃燒點火不方便,不能及時供給SO2氣體;
?、?突然停機時,硫磺的燃燒過程難以及時停止,造成含硫氣體及SO2氣體向空氣中溢出,造成污染并對人體產(chǎn)生嚴重危害;
?、?由于硫磺燃燒狀況不好,還會造成硫磺浪費,使生產(chǎn)成本增加。
2.2 其它燃硫爐的問題
其它新開發(fā)的燃硫爐(如高溫噴射式燃硫爐),由于設計理念的原因,出現(xiàn)了一些無法避免的問題。如燃燒溫度高(如800℃以上),由于SO2在600~900℃時極易進一步氧化形成SO3,對淀粉生產(chǎn)造成嚴重影響;另外,高溫燃燒劇烈,設備很快就會腐蝕穿孔。
研究表明:在600~900℃范圍,SO2容易進一步氧化為SO3(見圖1)。所以,目前很多新開發(fā)的燃硫爐的燃燒溫度都盡量避開上述溫度區(qū)域,要么低于600℃,要么高于900℃。但是,SO2、SO3等硫的化合物是強腐蝕性氣體,在高溫(≥800℃)條件下,任何金屬都是難以抵抗其腐蝕的。因此,高溫燃燒的燃燒爐產(chǎn)生的硫氣在冷卻過程中,無法避免高溫硫氣(≥700℃)與金屬管道、冷卻器直接接觸。因此,高溫燃硫爐的管道及冷卻器的嚴重、快速腐蝕無法避免。
圖1 不同溫度下SO2氧化成SO3的百分比
3 易普科EP/DF新型環(huán)保高效燃硫爐
3.1 性能優(yōu)越的燃硫爐的基本條件
快速充分的燃燒模式;有效控制過量空氣系數(shù)(空氣量);選擇科學的燃燒室溫度。
3.2 性能優(yōu)越燃硫爐的設備結(jié)構(gòu)要求
⑴ 能夠?qū)崿F(xiàn)上述幾項要求;
⑵ 密閉燃燒、無泄漏、自動控制,能在穩(wěn)定調(diào)節(jié)燃燒強度和SO2濃度;
?、?自動點火、體積小。
⑷ 結(jié)構(gòu)簡單、操作簡便、環(huán)境友好、使用壽命長。
柳州市易普科化工技術開發(fā)有限責任公司憑借制糖燃硫爐的研發(fā)優(yōu)勢,再經(jīng)過多年的探索研究,最近成功開發(fā)了應用于淀粉行業(yè)的、性能優(yōu)越的EP/DF型環(huán)保高效燃硫爐。
易普科EP/DF型環(huán)保高效燃硫爐主要由熔硫保溫室、液硫泵、一次燃燒室、二次燃燒室、一次風機、二次風機、點火器等設備組成。和硫磺接觸的部件均采用耐腐蝕的復合金屬材料制作,其設備構(gòu)造如圖2所示。
圖2 設備構(gòu)造圖
其技術原理和特點是:
3.3 燃燒模式——汽化燃燒
通過分級燃燒、硫磺汽化、旋風燃燒技術,實現(xiàn)了在低溫(≤550℃)條件下硫磺的完全燃燒,其過程為:在一次燃燒室內(nèi),少量的空氣與液態(tài)硫磺進行一級燃燒,同時,產(chǎn)生氣態(tài)硫。氣態(tài)硫磺經(jīng)過特殊的裝置,與二次空氣進入旋風燃燒室中即自行著火,實現(xiàn)均相高速旋流混合,快速達到組分均勻、溫度均勻,在空氣過量系數(shù)較低的條件下進行高效完全燃燒。
3.4 燃燒溫度——低溫燃燒
鑒于高溫燃燒的危害性,易普科環(huán)保高效燃硫爐運用分級燃燒、硫磺汽化、旋風燃燒的技術特點,采用了專利技術結(jié)構(gòu)的一次燃燒室和二次燃燒室,燃燒強度和溫度得到有效控制,實現(xiàn)了在低溫(≤550℃)條件下硫磺的完全燃燒,有效地延長設備的使用壽命。
3.5 自動控制技術
?、?自動點火技術。在初次啟動燃硫爐時,無需烘爐,只需一鍵點火,幾分鐘后達到最佳燃燒強度。
?、?燃燒量自動調(diào)節(jié)。根據(jù)用戶設定的燃燒強度,系統(tǒng)根據(jù)水量自動調(diào)節(jié)硫磺燃燒量,并通過系統(tǒng)計算,自動合理配風。
易普科EP/DF型環(huán)保高效燃硫爐控制系統(tǒng)采用由上位機(或DCS)、控制柜、現(xiàn)場儀表的實時監(jiān)控模式,設置工控機組成的監(jiān)控站,通過網(wǎng)絡連接控制柜組成的分控站,PLC作為數(shù)據(jù)采集和處理的核心,通過現(xiàn)場儀表采集工藝參數(shù),根據(jù)工藝流程讀取現(xiàn)場儀表信號及各被控設備狀態(tài)信號,同時,將控制信號傳至各控制設備;利用上位機進行數(shù)據(jù)處理,分控站與燃硫爐現(xiàn)場信號實時連接,實現(xiàn)分級分布式控制。該控制系統(tǒng)可以根據(jù)設定的參數(shù)實現(xiàn)硫磺燃燒即時調(diào)節(jié)和控制,并有報警功能(見圖3)。
圖3 易普科燃硫爐EPCS/DF型控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡圖
4 應用效果
黑龍江鵬程生化有限公司自2013年引進易普科EP/DF型環(huán)保高效燃硫爐,經(jīng)過兩年多的連續(xù)生產(chǎn)運行,取得了令人滿意的效果。
?、?燃燒可控,指標穩(wěn)定
易普科EP/DF型高效燃硫爐燃燒穩(wěn)定,易于調(diào)節(jié),能供應穩(wěn)定高濃度的SO2,且SO3含量極低,因而H2SO3溶液濃度穩(wěn)定,有利于淀粉生產(chǎn)。
圖4 使用前后H2SO3溶液濃度對比
?、?完全密閉燃燒,工作環(huán)境好,節(jié)省勞動力
易普科EP/DF型高效燃硫爐燃燒過程完全密閉,每天只需一次全部投加所需燃燒硫磺,系統(tǒng)自動控制燃燒量,可以實現(xiàn)無人值守。運行過程及開停機均無SO2氣體溢出,工作環(huán)境好,避免了SO2對人的傷害,避免職業(yè)病的發(fā)生。
⑶ 結(jié)構(gòu)簡單,操作方便
易普科EP/DF型高效燃硫爐運轉(zhuǎn)部件少,機械故障低,維護方便,初次點火不需燃油或柴火等烘爐,生產(chǎn)開始一鍵點火,可即時停機,方便迅速。
?、?硫磺用量省,使用成本低
易普科EP/DF型高效燃硫爐采用汽化燃燒模式,硫磺燃燒充分,無殘留升華硫,燃燒溫度低于550℃,SO3生成量極低,避免硫磺的浪費,從而減少硫磺的用量,降低生產(chǎn)成本。
另外,易普科EP/DF型燃硫爐采用低溫燃燒模式,燃燒溫度實測350~400℃。關鍵設備采用耐腐蝕材料制作,大大延緩了設備腐蝕程度。
5 結(jié)語
柳州市易普科化工技術開發(fā)有限責任公司生產(chǎn)的環(huán)保高效燃硫爐早已享譽國內(nèi)制糖行業(yè),而黑龍江鵬程生化有限公司的生產(chǎn)應用效果說明,易普科EP/DF型高效燃硫爐在淀粉行業(yè)同樣表現(xiàn)優(yōu)良,成為淀粉行業(yè)燃硫爐更新?lián)Q代的理想產(chǎn)品。2015年,業(yè)內(nèi)的嘉吉生化有限公司、北安象嶼金谷生化科技有限公司、富錦象嶼金谷生化科技有限公司經(jīng)過嚴格的資質(zhì)審查以及對產(chǎn)品技術的先進性、安全性等方面的綜合評審,紛紛引進了易普科高效燃硫爐。伴隨著淀粉行業(yè)用戶的深入認識,我們有理由堅信易普科環(huán)保高效燃硫爐這種簡便可靠、性能優(yōu)良、節(jié)能環(huán)保、可實現(xiàn)無人值守的高新技術產(chǎn)品一定會得到越來越多企業(yè)的青睞。