熔融硫磺水冷塔造粒过程特性.pdf

中国颗粒学会第八届学术年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会 2008年12月 60AnnualConferenceofChineseof cUm OilParticle acrossTaiwanStraits SocietyParticuologySymposiumTechnology 熔融硫磺水冷塔造粒过程特性 秦亮， 王亭杰， 刘永辉， 金涌 (清华大学化工系，北京100084) 摘要；研究了熔融硫磺的水冷塔造粒过程，分析了造粒过程的关键影响因素和影响规律．研究发现，通过降低水的 表面张力和改变入水速度可以有效改善液滴的顺利入水．拧制入水高度和冷却水温度可以避免液滴入水时的破碎，而 熔融液温度对液滴破碎的影响很小．分析认为，液滴固化过程中相变所带来的密度变化和入水时的气泡夹带是产品颗 粒产生孔洞的主要原因，通过降低熔融液温度和降低入水高度町以有效消除孔涧的产生。 关键词：造粒；硫磺；液滴；水冷塔；颗粒 1 前言 针对硫磺造粒，因为硫磺和水不卡U溶，可以选择水 为冷却介质．由于硫磺的密度远高于水，所以硫磺液滴 硫磺是一种重要的化工原料，广泛用于农业、医药、 在水冷塔中是由上向下运动．实验装置示意图如图1． 催化剂、橡胶、火药、建材等各领域【l】．硫磺主要来源 熔融硫磺在一定的位高压力下，经过内径2mm、外径 于从天然气、石油、冶炼烟气、硫铁矿、煤中回收的硫， 3mm、长24mm的喷嘴形成液滴，落入水冷塔中．喷嘴 自然界中的单质硫磺较少．目前，市场上的硫磺形态多 和硫磺管线系统采用自动电加热控制保温，设定为120 为块粉状，在运输和使用上存在污染严重、易腐蚀、安 ℃．冷却塔高1．2 m，塔体采用有机玻璃制作，可观察到 全性差等缺点【2】，而颗粒状的硫磺则由于易于运输使用、 颗粒的入水和运动过程． 粉尘小、安全性高等优点而越来越受到市场欢迎． 已有的硫磺造粒方法主要有水冷钢带造粒和流化 床转鼓造粒[3,41．水冷钢带造粒的应用较为广泛，熔融液 艮=] 通过分布孔滴落到冷却钢带表面，逐渐凝固成型，产品 为类半球形片状颗粒，球形度较差，移热效率低，设备 占地面积大．流化床转鼓造粒工艺是通过转鼓上的抄板 不断的将颗粒物料抄起落存流化床之上，由同定于流化 一 床下方的喷嘴喷出熔融液到料帘颗粒上来完成包覆造 粒．这种工艺的流程简单，但缺点足需要事先提供小颗 粒的硫磺做晶种，防止熔融液喷雾穿透料帘枯接抄板， 需要对转鼓内壁进行经常性清洗． 为了克服以上造粒工艺的缺点，本研究组提出一种 1．feed tank；2．meltedsulphur；3．flux—controlvalve；4．switchboard；5 熔融液水冷塔造粒工艺，应用于石蜡和橡胶助剂的造 nozzle；6．coolingvessel；7．water 粒，取得了良好的结果【5，6r7】．该工艺的设计原理是，利 图1．实验装置示意图 Schematicoft