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硫磺湿法成型装置技术研究与应用 　　摘要：液体硫磺温度通常在118℃以上，低于118℃则迅速结块凝固，且温度一旦高于157℃则流动性特差，容易着火，与金属反应易自燃。其特殊的物理性质决定了其不可能大规模被储存及运输，因此，将液体硫磺转固，形成规模化，流水线化的硫磺转运及运输作业必然具有重要的意义。硫磺湿法成型的工艺对比传统硫磺成型工艺具有效率高、能耗小、危害低等优点，本文主要介绍硫磺湿法成型工艺原理。 　　关键词：硫磺 液体硫磺 湿法成型 水循环系统 　　一、硫磺的性质 　　元素符号S，颜色：黄色颗粒，由液态硫磺凝固制得，分为结晶型和无定形两种。结晶型硫主要有两种同素异形体。在95.6℃以下，相对密度（20℃）2.07、熔点112.8℃、折射率1.957。在95.6℃以上，相对密度（20℃）1.96、熔点119.25℃、折射率2.038。不溶于水，稍溶于乙醇和乙醚，溶于二硫化碳、四氯化碳和苯。无定形硫主要是弹性硫，是将熔融硫迅速注入冷水中而得，不稳定。净化厂生产的硫磺就是这种形态的，主要用于制酸行业，本品为天然橡胶及合成橡胶最通用最重要的硫化剂。 　　固体硫磺自燃点为250℃，熔点为114.5～119℃，当加热至114.5℃以上时即熔化为明亮的液体，当加热至160～170℃时变稠变黑，继续加热到250℃时，又变成液体。 　　硫磺水分含量过高，会促进嗜硫杆菌的作用产生硫酸，也就是硫磺中的酸度会增加，从而腐蚀储运设备和熔硫设备；此外，硫磺水分过高，会增加熔硫蒸汽的消耗和降低熔硫设备的能力（水分含量提高1%相应熔硫能力下降近5%）。 　　二、传统型硫磺成型装置 　　1.回转钢带式硫磺成型装置 　　目前，回转钢带式硫磺成型装置在国内广泛应用，其示意图如图1所示： 　　图1 回转钢带式硫磺成型装置示意图 　　它是利用硫磺的低熔点特性，根据物料熔融态时的黏度范围，通过特殊的布料装置将液硫或熔融硫磺均匀分布在匀速移动的钢带上。钢带下方设置了连续喷淋的冷却装置，使物料在移动、输送过程中快速冷却、固化，从而达到造粒成形的目的。最大处理能力为6t/h，由于该工艺具有：产品粒度分布最为集中（3～6 mm，其他工艺为1～6 mm），颗粒更加均匀；无需筛分和返料，工艺过程简单、直接，冷却水与物料间接接触换热，无三废排除，投资少、能耗低等优势，因此是目前中、小规模硫磺造粒装置的首选方案，但由于回转钢带冷凝造粒工艺的单机处理能力不大（最大为6 t/h），需多机组并联操作才能满足生产能力的要求，占地面积较大，根本无法适应大规模硫磺生产的需要。 　　2.硫磺转筒喷浆造粒装置 　　硫磺转筒喷浆造粒装置也是常用的硫磺造粒设备，该示意图如图2所示，其过程机理是：在一个旋转的圆筒内壁安装许多抄板，随着圆筒的旋转，不断将筒内的粉末或小颗粒硫磺抄起，并在圆筒内一侧形成物料幕帘。在另一侧液体硫磺从喷头喷入筒内的物料幕帘上，经与硫磺粉粒混合、喷涂凝聚形成球形颗粒，落在圆筒的底部，并被筒内抄板重新抄起，液硫继续喷涂、颗粒进一步长大成球。当颗粒形成2～6mm的圆球后，通过转筒的一端落入皮带输送机进行包装。在液硫喷入圆筒内的同时，喷入高压雾化水，利用水的气化潜热使喷涂、包覆的液硫颗粒得以快速冷却固化，同时水蒸汽由引风机排出造粒机回转滚筒外，排出的尾气经除尘后排空。由于整个过程通过检测造粒机内的物料温度，由计算机实时控制液硫或冷却水的流量，使物料既能快速冷却，又能有效防止物料含水量过大，避免造成水分超标。国外特别是在中东地区国家，转筒喷浆造粒机使用量占70%，而钢带只占30%。目前，由南京三普造粒装备有限公司生产的转筒喷浆造粒机最大处理能力为15t/h，若采用该类型硫磺成型机，则普光净化厂需建设24套这样的硫磺造粒装置。设备数量多，占地面积大，维护维修工作量大。不适合规模化生产。 　　图2 硫磺转筒喷浆造粒装置示意图 　　三、湿法硫磺成型工艺原理简介 　　来自硫磺回收单元或液硫罐区单元的温度为138～142℃的液硫，靠重力作用滴入温度为50～60℃工艺冷水中，在液硫界面张力作用下冷却固化为直径为2～6mm的圆球状颗粒，后经两级振动筛对硫颗粒进行脱水使得到的硫磺产品含水量低于2%，粒径小于2mm的所含比例小于2%。 　　四、湿法硫磺成型工艺流程描述 　　液体硫磺进入硫磺成型装置前，先进入成型装置区的液硫池，液硫池中的液硫由伴热蒸汽维持温度为124～142℃，立式液硫泵将液硫大约以45m3/h、0.25MPa的压力泵入成型机。到达硫磺成型机顶部的液硫，由流量控制阀控制流向带孔的成型盘，此时液硫的温度为138～142℃。液硫分布器保证了蒸气加热的成型盘里液硫均匀分散，成型盘位于支撑盘和装满水的成型罐上部。液硫通过成型盘底部预设的一定直径的孔眼滴入到下方温