[发明专利]一种制备不溶性硫磺的装置和方法

权利要求书

1.一种制备不溶性硫磺的装置，其特征在于，包括熔融系统(1)、进料系统(2)、雾化喷头(3)、反应腔室、冷却气体分布器(5)和出料系统(14)；所述反应腔室内设置有高温反应炉腔(4)和冷却室(6)；所述熔融系统(1)、进料系统(2)和雾化喷头(3)顺次连通，所述高温反应炉腔(4)、冷却室(6)和出料系统(14)顺次连通；所述冷却气体分布器(5)的出口连通所述冷却室(6)，用于向所述冷却室(6)内喷射冷却气体；所述雾化喷头(3)设置于所述高温反应炉腔(4)内，用于向所述高温反应炉腔(4)内喷射反应物料。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述反应腔室为立式结构或水平结构。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述反应腔室为水平结构时，所述冷却气体分布器(5)设置于高温反应炉腔(4)与冷却室(6)交界处的侧壁上，冷却气体分布器(5)喷射的冷却气体与来源于高温反应炉腔(4)的高温物料在冷却室(6)内顺流接触。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述反应腔室为立式结构时，所述冷却气体分布器(5)设置于高温反应炉腔(4)与冷却室(6)交界处的侧壁上，冷却气体分布器(5)喷射的冷却气体与来源于高温反应炉腔(4)的高温物料在冷却室(6)内顺流接触；

或者所述冷却气体分布器(5)设置于冷却室(6)内部的下端，向上喷射冷却气体，冷却气体分布器(5)喷射的冷却气体与来源于高温反应炉腔(4)的高温物料在冷却室(6)内逆流接触。

5.根据权利要求1～4任一项所述的装置，其特征在于，还包括旋风分离器(7)和尾气净化系统(8)，所述冷却室(6)设置有出气口，所述冷却室(6)的出气口与旋风分离器(7)的进气口连通，所述旋风分离器(7)的出气口与所述尾气净化系统(8)的第一进气口相连通。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括风机(10)、热交换器(11)和过滤装置(12)；所述尾气净化系统(8)的出气口与风机(10)的尾气入口相连通，所述风机(10)的出气口与所述热交换器(11)的热气体入口相连通，所述热交换器(11)的冷气体出口与所述过滤装置(12)的入口相连通，所述过滤装置(12)的出口与所述冷却气体分布器(5)的入口连通。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括气体分析系统(9)和压力平衡系统(13)；以尾气净化系统(8)的气体出口为起始端，所述气体分析系统(9)和压力平衡系统(13)顺次设置于尾气净化系统(8)与风机(10)连接的管路上。

8.利用权利要求1～4任一项所述的装置制备不溶性硫磺的方法，其特征在于，包括以下步骤：

利用熔融系统(1)对硫磺进行加热熔融，将得到的熔融硫磺经由进料系统(2)和雾化喷头(3)喷射到高温反应炉腔(4)内发生聚合反应；所述聚合反应的产物与冷却气体分布器(5)喷射的冷却气体在冷却室(6)内接触，发生凝固，经出料系统(14)排出，得到不溶性硫磺；所述高温反应炉腔(4)内的温度为200℃以上。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，当所述装置还包括旋风分离器(7)和尾气净化系统(8)时，还包括：将冷却室(6)中冷却后的气体物料排入旋风分离器(7)进行气固分离，分离得到固体物料经第一出料口(141)排出，气体进入尾气净化系统(8)进行净化处理；

优选的，当所述装置还包括风机(10)、热交换器(11)、过滤装置(12)时，尾气净化系统(8)排出的净化气体经由风机(10)被鼓入热交换器(11)，在热交换器(11)内被冷却，得到目标温度的冷却气体，目标温度的冷却气体进入过滤装置(12)进一步净化最后到达气体分布器(5)；

优选的，当所述装置还包括气体分析系统(9)和压力平衡系统(13)时，还包括使用气体分析系统(9)对所述尾气净化系统(8)净化后的尾气进行监测以及使用压力平衡系统(13)对气体压力进行平衡调整。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述冷却气体为惰性气体，所述惰性气体包括氮气或0族元素气体中的至少一种；所述冷却气体的温度为70℃以下。