1  引言

　　目前，國內的玉米淀粉生產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、燃燒產生SO3嚴重、開停機不方便、生成H2SO3溶液濃度較低且不穩定等缺點。此外，這種燃燒方式還存在硫氣易泄漏、生產環境差、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行業。一種結構簡單、性能優越、操作簡便、無需人值守、使用壽命長的新型替代產品成為行業普遍期待。

　　2  燃硫爐現狀

　　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；

　?、?生產開機時，固態硫燃燒點火不方便，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，使生產成本增加。

　　2.2  其它燃硫爐的問題

　　其它新開發的燃硫爐(如高溫噴射式燃硫爐)，由于設計理念的原因，出現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，目前很多新開發的燃硫爐的燃燒溫度都盡量避開上述溫度區域，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新型環保高效燃硫爐

　　3.1  性能優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(空氣量)；選擇科學的燃燒室溫度。

　　3.2  性能優越燃硫爐的設備結構要求

　?、?能夠實現上述幾項要求；

　?、?密閉燃燒、無泄漏、自動控制，能在穩定調節燃燒強度和SO2濃度；

　?、?自動點火、體積小。

　?、?結構簡單、操作簡便、環境友好、使用壽命長。

　　柳州市易普科化工技術開發有限責任公司憑借制糖燃硫爐的研發優勢，再經過多年的探索研究，最近成功開發了應用于淀粉行業的、性能優越的EP/DF型環保高效燃硫爐。

　　易普科EP/DF型環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，其設備構造如圖2所示。

圖2  設備構造圖

　　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，少量的空氣與液態硫磺進行一級燃燒，同時，產生氣態硫。氣態硫磺經過特殊的裝置，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，采用了專利技術結構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。

　?、?燃燒量自動調節。根據用戶設定的燃燒強度，系統根據水量自動調節硫磺燃燒量，并通過系統計算，自動合理配風。

　　易普科EP/DF型環保高效燃硫爐控制系統采用由上位機(或DCS)、控制柜、現場儀表的實時監控模式，設置工控機組成的監控站，通過網絡連接控制柜組成的分控站，PLC作為數據采集和處理的核心，通過現場儀表采集工藝參數，根據工藝流程讀取現場儀表信號及各被控設備狀態信號，同時，將控制信號傳至各控制設備；利用上位機進行數據處理，分控站與燃硫爐現場信號實時連接，實現分級分布式控制。該控制系統可以根據設定的參數實現硫磺燃燒即時調節和控制，并有報警功能(見圖3)。

　　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型環保高效燃硫爐，經過兩年多的連續生產運行，取得了令人滿意的效果。

　?、?燃燒可控，指標穩定

　　易普科EP/DF型高效燃硫爐燃燒穩定，易于調節，能供應穩定高濃度的SO2，且SO3含量極低，因而H2SO3溶液濃度穩定，有利于淀粉生產。

圖4  使用前后H2SO3溶液濃度對比

　?、?完全密閉燃燒，工作環境好，節省勞動力

　　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，系統自動控制燃燒量，可以實現無人值守。運行過程及開停機均無SO2氣體溢出，工作環境好，避免了SO2對人的傷害，避免職業病的發生。

　?、?結構簡單，操作方便

　　易普科EP/DF型高效燃硫爐運轉部件少，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  結語

　　柳州市易普科化工技術開發有限責任公司生產的環保高效燃硫爐早已享譽國內制糖行業，而黑龍江鵬程生化有限公司的生產應用效果說明，易普科EP/DF型高效燃硫爐在淀粉行業同樣表現優良，成為淀粉行業燃硫爐更新換代的理想產品。2015年，業內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過嚴格的資質審查以及對產品技術的先進性、安全性等方面的綜合評審，紛紛引進了易普科高效燃硫爐。伴隨著淀粉行業用戶的深入認識，我們有理由堅信易普科環保高效燃硫爐這種簡便可靠、性能優良、節能環保、可實現無人值守的高新技術產品一定會得到越來越多企業的青睞。