CN101693160A - 用于氢气还原炉的防爆冷却净化装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于氢气还原炉的防爆冷却净化装置，主要由喷淋水入水管、喷淋水套、防爆缓冲腔、冷却水套、补水管、敞口缓冲水槽、浮球阀、溢水管、U型连通管和排污管组成；利用喷淋水入水管、喷淋水套对来自氢气还原炉的的尾气进行淋洗、降温、冷却，除掉氢气中部分的粉尘、氨、水分，减小氢气回收净化系统的负担；利用防爆缓冲腔、U型连通管、敞口缓冲水槽及水柱将还原炉内的气氛与外部空气隔离开，起到水封、泄压、防爆作用，可适用于各种氢还原炉，结构设计合理，简单实用，安全可靠，效果明显。

Description

用于氢气还原炉的防爆冷却净化装置
技术领域
本发明涉及一种氢气还原炉的尾气处理装置，尤其是用于氢气还原炉的防爆冷却净化装置。
背景技术
一般氢气还原炉需要将排出来的以氢气为主的高温、高湿、高尘尾气送入氢气净化系统进行回收净化处理，然后再循环利用，例如钨、钼、钴等粉末还原的氢还原炉。为了安全起见，通常在氢气还原炉排气口处接一个防爆器，然后再通过管路将尾气送入氢气净化系统。所接防爆器的防爆原理基本上是采用一个用胶皮或防爆片密封的泄压口，当炉内压力瞬间猛增(如放炮)时，胶皮或防爆片破裂，压力从泄压口卸除。这种防爆器仅起到缓冲防爆的作用，一旦因压力过高胶皮或防爆片破裂，则要马上更换胶皮或防爆片并将其重新密封好，实际操作起来比较麻烦，并且尾氢中的水蒸汽冷凝后会在防爆器中积聚，阻塞管路，也不能进行尾氢的净化处理。
发明内容
本发明针对上述不足，提供一种用于氢气还原炉的防爆冷却净化装置，不仅能够防爆，免除更换胶皮或防爆片的麻烦，而且对尾气起到冷却、净化的作用，可适用于各种氢还原炉，结构设计合理，简单实用，安全可靠，效果明显。
本发明的这种用于氢气还原炉的防爆冷却净化装置，主要由喷淋水入水管、喷淋水套、防爆缓冲腔、冷却水套、补水管、敞口缓冲水槽、浮球阀、溢水管、U型连通管和排污管组成；所述喷淋水套设置于防爆缓冲腔内的上部，所述喷淋水套的内套与氢气还原炉的尾气管相通，且内套的壁上设计有若干小孔；所述喷淋水入水管与喷淋水套的外套相接，且与喷淋水套内套、外套之间的夹层空间相通；所述冷却水套置于防爆缓冲腔一侧且与防爆缓冲腔相通；所述U型连通管两端分别连通防爆缓冲腔的底部和敞口缓冲水槽的底部；所述敞口缓冲水槽内部、侧壁分别设置有溢流管和补水管，且溢水管在敞口缓冲水槽内的开口高度与敞口缓冲水槽的液面相平；所述浮球阀设置于补水管上且浮于敞口缓冲水槽液面上；所述排污管置于U型连通管底部且与之相通。
所述U型连通管两边液面的高度差L1形成的压差等于还原炉内气体的压力；U型连通管两边液面所能形成的最大压差由敞口缓冲水槽液面和U型连通管底部之间的高度差L2决定，该最大压差应略高于氢气还原炉所设计的最高工作压力。
所述敞口缓冲水槽的蓄水能力至少为U型连通管容量的1倍。
本发明的这种用于氢气还原炉的防爆冷却净化装置，其喷淋水套的内套与氢气还原炉的尾气管相通，从氢还原炉管排气口出来的高温、高尘、高湿氢气尾气，通过它进入本防爆冷却净化装置的防爆缓冲腔。喷淋水经过喷淋水入水管、喷淋水套的外套，依靠自身的水压从喷淋水套的内套壁上的小孔向喷淋水套的中心喷出，对经过喷淋水套中的尾气进行淋洗、降温。淋洗除尘后，已初步降温的氢气再通过与防爆缓冲腔相通的冷却水套，进一步冷却降温后流向回收系统。而淋洗液携带所吸收的氨、粉尘等经过防爆缓冲腔底部流入U型连通管和敞口缓冲水槽。淋洗液在防爆缓冲腔、U型连通管和敞口缓冲水槽内形成一个自然水封，过量的水由置于敞口缓冲水槽内部的溢水管排出。
防爆缓冲腔与氢气还原炉的尾气管、喷淋水入水管、冷却水套和U型连通管连接后，形成一个封闭空间。U型连通管两边液面的高度差L1形成的压差等于还原炉内气体的压力；U型连通管两边液面所能形成的最大压差由敞口缓冲水槽液面和U型连通管底部之间的高度差L2决定，该最大压差应略高于氢气还原炉所设计的最高工作压力。当还原炉内压力正常时，U型连通管内的水柱起到水封的作用；当还原炉内压力瞬间剧增时，高于最大压差L2时，气体快速经过防爆缓冲腔、U型连通管，从敞口缓冲水槽排出。当还原炉内压力回落时，敞口缓冲水槽中的水又迅速流入U型连通管，以免外部空气进入，起到水封的作用。这样既起到防爆缓冲作用，又避免水进入还原炉内，保护了设备和操作人员的安全。
敞口缓冲水槽的蓄水能力应至少为U型连通管容量的1倍。这样，当还原炉内压力猛增(如放炮)时，U型连通管内的水被挤入敞口缓冲水槽而储存，当还原炉内压力回落时，敞口缓冲水槽中的水又迅速流入U型连通管内，以免外部空气进入，起到水封的作用。
浮球阀用来保证敞口缓冲水槽中的水位高度，当水位降低时可以自动补水。
本发明的这种用于氢气还原炉的防爆冷却净化装置，利用U型连通管内的水柱形成的自然水封将还原炉内气体与外部空气隔开，当还原炉内压力过高时能安全排泄压力，并可对高温高湿高尘回收气体进行初步的净化处理，安全、有效、实用。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
其中：1喷淋水入水管  2喷淋水套  21内套
22外套  211小孔  3防爆缓冲腔  4冷却水套
5补水管 6敞口缓冲水槽  7浮球阀  8溢水管
9U型连通管  10排污管
L1U型连通管两边液面的高度差；
L2敞口缓冲水槽液面和U型连通管底部之间的高度差。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明作进一步的说明。
如图1所示，本发明的这种用于氢气还原炉的防爆冷却净化装置，主要由喷淋水入水管1、喷淋水套2、防爆缓冲腔3、冷却水套4、补水管5、敞口缓冲水槽6、浮球阀7、溢水管8、U型连通管9和排污管10组成。喷淋水套2设置于防爆缓冲腔3内的上部，其内套21与氢气还原炉的尾气管相通，且内套21的壁上设计有若干小孔211。喷淋水入水管1与喷淋水套2的外套22相接，且与喷淋水套2的内套21、外套22之间的夹层空间相通。冷却水套4置于防爆缓冲腔3一侧且与防爆缓冲腔3相通。U型连通管9两端分别连通防爆缓冲腔3的底部和敞口缓冲水槽6的底部。敞口缓冲水槽6内部设置有溢流管8、侧壁设置有补水管5，且溢水管8在敞口缓冲水槽6内的开口高度与敞口缓冲水槽6的液面相平。浮球阀7设置于补水管5上且浮于敞口缓冲水槽6液面上，控制补水。排污管10置于U型连通管9底部且与之相通。
本发明的用于氢气还原炉的防爆冷却净化装置，其喷淋水套的内套21与氢气还原炉的尾气管相通，从氢还原炉管排气口出来的高温、高尘、高湿氢气尾气，通过它进入本防爆冷却净化装置的防爆缓冲腔3。喷淋水经过喷淋水入水管1、喷淋水套的外套22，依靠自身的水压从喷淋水套的内套壁上的小孔211向喷淋水套的中心喷出，对经过喷淋水套2中的尾气进行淋洗、降温。淋洗除尘后，已初步降温的氢气再通过与防爆缓冲腔3相通的冷却水套4，进一步冷却降温后流向回收系统。而淋洗液携带所吸收的氨、粉尘等经过防爆缓冲腔3底部流入U型连通管9和敞口缓冲水槽6。淋洗液在防爆缓冲腔3、U型连通管9和敞口缓冲水槽6内形成一个自然水封，过量的水由置于敞口缓冲水槽内部的溢水管8排出。
防爆缓冲腔3与氢气还原炉的尾气管、喷淋水入水管1、冷却水套4和U型连通管9连接后，形成一个封闭空间。U型连通管9两边液面的高度差L1形成的压差等于还原炉内气体的压力；U型连通管9两边液面所能形成的最大压差由敞口缓冲水槽6液面和U型连通管9底部之间的高度差L2决定，该最大压差应略高于氢气还原炉所设计的最高工作压力。当还原炉内压力正常时，U型连通管9内的水柱起到水封的作用；当还原炉内压力瞬间剧增时，高于最大压差L2时，气体快速经过防爆缓冲腔3、U型连通管9，从敞口缓冲水槽6排出，随之又被水封住。当还原炉内压力回落时，敞口缓冲水槽中的水又迅速流入U型连通管，以免外部空气进入，起到水封的作用。既起到防爆缓冲作用，又避免水进入还原炉内，保护了设备和操作人员的安全。
敞口缓冲水槽9的蓄水能力应至少为U型连通管10容量的1倍。这样，当还原炉内压力猛增(如放炮)时，U型连通管9内的水挤入敞口缓冲水槽6而储存，当还原炉内压力回落时，敞口缓冲水槽9中的水又迅速流入U型连通管9内，以免外部空气进入，起到水封的作用。
浮球阀7用来保证敞口缓冲水槽6中的水位高度，当水位降低时可以从补水管自动补水。
本发明的用于氢气还原炉的防爆冷却净化装置，不仅将还原炉内气体与外部空气隔开，而且当还原炉内压力过高时能安全排泄压力，并可对高温高湿高尘回收气体进行初步的净化处理，安全、有效、实用。

Claims (3)

1.一种用于氢气还原炉的防爆冷却净化装置，其特征在于它主要由喷淋水入水管(1)、喷淋水套(2)、防爆缓冲腔(3)、冷却水套(4)、补水管(5)、敞口缓冲水槽(6)、浮球阀(7)、溢水管(8)、U型连通管(9)和排污管(10)组成；所述喷淋水套(2)设置于防爆缓冲腔(3)内的上部，所述喷淋水套(2)的内套(21)与氢气还原炉的尾气管相通，且内套(21)的壁上设计有若干小孔(211)；所述喷淋水入水管(1)与喷淋水套(2)的外套(22)相接，且与喷淋水套(2)内套(21)、外套(22)之间的夹层空间相通；所述冷却水套(4)置于防爆缓冲腔(3)一侧且与防爆缓冲腔(3)相通；所述U型连通管(9)两端分别连通防爆缓冲腔(3)的底部和敞口缓冲水槽(6)的底部；所述敞口缓冲水槽(6)内部、侧壁分别设置有溢水管(8)和补水管(5)，且溢水管(8)在敞口缓冲水槽(6)内的开口高度与敞口缓冲水槽(6)的液面相平；所述浮球阀(7)设置于补水管(5)上且浮于敞口缓冲水槽(6)液面上；所述排污管(10)置于U型连通管(9)底部且与之相通。
2.根据权力要求1所述的用于氢气还原炉的防爆冷却净化装置，其特征在于所述U型连通管(9)两边液面的高度差L1形成的压差等于还原炉内气体的压力；U型连通管(9)两边液面所能形成的最大压差由敞口缓冲水槽(6)液面和U型连通管(9)底部之间的高度差L2决定，该最大压差应略高于氢气还原炉所设计的最高工作压力。
3.如权力要求1所述的用于氢气还原炉的防爆冷却净化装置，其特征在于所述敞口缓冲水槽(6)的蓄水能力至少为U型连通管(9)容量的1倍。
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