CN109761197A - 用于氢氟酸生产工艺的反应炉炉尾石膏排渣装置及反应炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于氢氟酸生产工艺的反应炉炉尾石膏排渣装置，包括排渣口、螺旋排料装置和一个料勺，所述排渣口开设于反应炉炉尾端盖的中心位置，所述螺旋排料装置与所述排渣口相连，所述料勺设置于炉尾端盖的内侧面上，所述料勺包括出口端和用于铲起反应炉内石膏渣的入口端，所述料勺的出口端与所述排渣口连通，所述料勺的出口端上设有便于将石膏渣导流排出的导流板，所述导流板倾斜设置。本发明还公开了一种用于氢氟酸生产工艺的反应炉，包括炉头、炉体和炉尾，炉尾处设有炉尾端盖，炉尾端盖上设有上述的炉尾石膏排渣装置。本发明具有结构简单、便于清理、且能保证石膏渣能够通畅排出等优点。

Description

用于氢氟酸生产工艺的反应炉炉尾石膏排渣装置及反应炉

技术领域

本发明属于氢氟酸生产技术领域，尤其涉及一种用于氢氟酸生产工艺的反应炉炉尾石膏排渣装置及反应炉。

背景技术

氢氟酸生产装置均采用内反渣反应炉，运行时将萤石和硫酸作为反应原料按比例连续加入反应炉中实现连续化生产，连续化生产过程中原料会不断反应生成石膏渣，石膏渣需及时从反应炉中排出，以免影响反应炉的正常连续运转。现有的石膏排渣装置设置在反应炉炉尾，炉尾端面的内侧均匀设置有多个料勺(常用的有双料勺、三料勺、四料勺等)，反应炉旋转时会带动炉尾端面上的料勺旋转，料勺旋转至下部时将石膏渣铲起，然后继续旋转至上部，料勺内的石膏渣在重力的作用下滑至炉尾端面中心处的排渣口处，然后通过双头螺旋将其送出反应炉。

如图1和图2所示，现有的排渣装置设有多个料勺，存在结构复杂、检维修困难、料勺易结堵、排渣螺旋容易卡死等问题，且在排渣过程中，常因炉尾端面中心处的排渣口处积累了较多的石膏渣导致部分铲起来的石膏渣未能及时从排渣口排出，而是从另一端的料勺流回至反应炉，多料勺结构的排渣装置漏料严重，石膏渣无法及时排出，造成炉内积料电流升高而被迫降低原料的投料量，大大影响了连续生产的正常进行。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种结构简单、便于清理、且能保证石膏渣能够通畅排出的用于氢氟酸生产工艺的反应炉炉尾石膏排渣装置及反应炉。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种用于氢氟酸生产工艺的反应炉炉尾石膏排渣装置，包括排渣口、螺旋排料装置和一个料勺，所述排渣口开设于反应炉炉尾端盖的中心位置，所述螺旋排料装置与所述排渣口相连，所述料勺设置于炉尾端盖的内侧面上，所述料勺包括出口端和用于铲起反应炉内石膏渣的入口端，所述料勺的出口端与所述排渣口连通，所述料勺的出口端上设有便于将石膏渣导流排出的导流板，所述导流板倾斜设置。

上述的炉尾石膏排渣装置，优选的，所述料勺包括第一侧板、第二侧板和第三侧板，所述第一侧板和第二侧板间隔设置且一侧均固接于所述炉尾端盖上，所述第三侧板的两侧分别与第一侧板和第二侧板的另一侧固接，所述第一侧板、第二侧板和第三侧板靠近所述排渣口的一端均与所述导流板固接，所述第一侧板、第二侧板、第三侧板和导流板围合组成供石膏渣流通排出的空心排料通道。

上述的炉尾石膏排渣装置，优选的，所述排渣口上设有用于防止石膏渣回流的挡板。

上述的炉尾石膏排渣装置，优选的，所述导流板的两侧分别与所述第一侧板和第二侧板固接，所述导流板的一端与所述第三侧板固接，所述导流板的另一端与所述挡板固接。

上述的炉尾石膏排渣装置，优选的，所述导流板与水平面的夹角α为55°～65°。

上述的炉尾石膏排渣装置，优选的，所述导流板为朝所述空心排料通道的外侧凸出的弧形板。

上述的炉尾石膏排渣装置，优选的，所述第二侧板和第三侧板的一端延伸至反应炉筒体的内壁处，所述第一侧板的一端与反应炉筒体的内壁之间留有间距。

上述的炉尾石膏排渣装置，优选的，所述炉尾端盖的直径为D，所述第一侧板和第二侧板之间的距离为(0.14～0.17)D。

作为一个总的技术构思，本发明还提供了一种用于氢氟酸生产工艺的反应炉，包括炉头、炉体和炉尾，所述炉尾处设有炉尾端盖，所述炉尾端盖上设有上述的排渣装置。

上述的反应炉，优选的，所述炉头的端面设有炉头端面密封结构，所述炉头端面密封结构包括动环、静环和炉头端盖，所述动环与反应炉的炉体相连，所述静环与动环密封连接，所述炉头端盖密封设置于静环上，所述炉头端盖上开设有进料口，所述进料口上连接有进料管，所述进料管的外壁上套设有膨胀节，所述膨胀节的一端与炉头端盖固定连接，膨胀节的另一端与位于反应炉外侧的进料管固定连接。

上述的反应炉，优选的，所述膨胀节的内壁设有凹槽，所述进料管延伸至膨胀节处的外壁与所述凹槽之间填充有柔性填充物。

上述的反应炉，优选的，所述进料管延伸至膨胀节处的外壁与所述凹槽之间的空隙全部填满所述柔性填充物形成密封层。

上述的反应炉，优选的，所述柔性填充物为保温棉。

上述的反应炉，优选的，所述膨胀节为聚四氟乙烯膨胀节。

上述的反应炉，优选的，所述炉头端盖上位于所述进料口周边的位置固定设置有法兰盘，位于反应炉外侧的进料管的外壁上固定设置有法兰盘，所述膨胀节的两端均设有法兰盘，膨胀节两端的法兰盘分别与炉头端盖和进料管上的法兰盘固定连接。

上述的反应炉，优选的，所述进料口的横截面积小于所述炉头端盖的横截面积，所述进料口的横截面积大小与所述进料管的横截面积大小相匹配。

上述的反应炉，优选的，所述静环沿圆周方向设有多个输送润滑脂的油孔，所述静环与动环的贴合面设有用于存储润滑脂的油槽。

上述的反应炉，优选的，相互连接的所述法兰盘之间设有石墨波齿垫，所述静环上设有用于调节所述动环与静环之间贴合度的压力调节装置。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的用于氢氟酸生产工艺的反应炉炉尾石膏排渣装置，在炉尾端盖上只设置了一个料勺，虽然单个料勺能铲起石膏渣的量不及多个料勺，但是单个料勺结构能够有效避免积累在排渣口处的石膏渣从另一端的料勺漏回至反应炉的情况，从而保证每次铲进料勺的石膏渣均能从排渣口排出，解决了料勺漏料的问题，同时通过在出口端设置导流板，石膏渣被铲入料勺后在重力的作用下从料勺的入口端滑至出口端，在导流板的引导下能将位于出口端的石膏渣快速排出，避免石膏渣聚集在出口端产生结堵卡死等问题，尽管本发明的排渣装置减少了料勺的数量，但单个料勺结构有效避免了漏料的现象，同时导流板的设置能够有效避免出口端石膏渣结堵卡死的问题，实质上排料效率得到了有效提升，石膏渣能够通畅地从排渣口排出，本发明的排渣装置还具有结构简单、便于维修清理等优点。

附图说明

图1是现有的反应炉炉尾石膏排渣装置的主视结构示意图。

图2是现有的反应炉炉尾石膏排渣装置的侧视结构示意图。

图3是实施例的用于氢氟酸生产工艺的反应炉的主视结构示意图。

图4是实施例的反应炉炉尾石膏排渣装置的主视结构示意图。

图5是实施例的反应炉炉尾石膏排渣装置的侧视结构示意图。

图6是实施例的反应炉炉头端面密封结构的主视结构示意图。

图7是实施例的反应炉炉头端面密封结构的侧视结构示意图。

图8是图6中A的局部放大图。

图例说明：

1、排渣口；11、挡板；2、螺旋排料装置；3、料勺；31、第一侧板；32、第二侧板；33、第三侧板；34、导流板；4、炉尾端盖；a、炉头；b、炉体；c、炉尾；a1、动环；a2、静环；a3、炉头端盖；a31、进料口；a4、进料管；a5、膨胀节；a6、柔性填充物。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本发明做更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体实施例。

如图3所示，本实施例提供了一种用于氢氟酸生产工艺的反应炉，包括炉头a、炉体b和炉尾c，炉头a、炉体b和炉尾c构成封闭的反应炉腔体，供萤石和硫酸反应生成氟化氢气体和石膏渣，炉尾c处设有炉尾端盖4，炉尾端盖4上设有炉尾石膏排渣装置，炉尾石膏排渣装置便于将反应产生的石膏渣及时排出，保证反应炉的连续运行。

如图4和图5所示，本实施例的用于氢氟酸生产工艺的反应炉炉尾石膏排渣装置，包括排渣口1、螺旋排料装置2和一个料勺3，排渣口1开设于反应炉炉尾端盖4的中心位置，螺旋排料装置2与排渣口1相连，料勺3设置于炉尾端盖4的内侧面上，料勺3包括出口端和用于铲起反应炉内石膏渣的入口端，料勺3的出口端与排渣口1连通，料勺3的出口端上设有便于将石膏渣导流排出的导流板34，导流板34倾斜设置。反应炉运行时会绕反应炉的轴线360度旋转，同时反应产生的石膏渣被推送至反应炉的炉尾c处，反应炉旋转时会带动炉尾石膏排渣装置旋转，当料勺3旋转至下部时，料勺3的入口端将沉在反应炉底部的石膏渣铲入料勺3中，随着反应炉的继续旋转，料勺3旋转至上部，铲入料勺3中的石膏渣在重力的作用下从料勺3的入口端滑至料勺3的出口端，在导流板34的引导下，石膏渣能快速滑入排渣口1然后进螺旋排料装置2排出，不会在排渣口1聚集导致结堵卡死等问题，尽管料勺3的数量只有一个能铲起的石膏渣量有限，但彻底解决了石膏渣从其余料勺3漏出的问题，提高了排料效率。

本实施例中，料勺3包括第一侧板31、第二侧板32和第三侧板33，第一侧板31和第二侧板32间隔设置且一侧均固接于炉尾端盖4上，第三侧板33的两侧分别与第一侧板31和第二侧板32的另一侧固接，第一侧板31、第二侧板32和第三侧板33靠近排渣口1的一端均与导流板34固接，第一侧板31、第二侧板32、第三侧板33和导流板34围合组成供石膏渣流通排出的空心排料通道。具体的，第一侧板31和第二侧板32相互平行设置，第一侧板31和第二侧板32之间的间距大于排渣口1的宽度，将排渣口1完全覆盖在料勺3中，第一侧板31、第二侧板32、第三侧板33和导流板34围合构成一个长方体状的空心排料通道，石膏渣从料勺3的入口端被铲起进入空心排料通道，然后流至料勺3的出口端再从排渣口1排出，空心排料通道能有效防止被铲起的石膏渣回落至反应炉底部，提高了排料的效率。

本实施例中，排渣口1上设有用于防止石膏渣回流的挡板11。具体的，挡板11为覆盖在部分排渣口1上的平板。若不设置挡板，当排渣口1处聚集了过多的石膏渣时，螺旋排料装置2来不及将全部石膏渣排出，推送料时会将部分石膏渣后压导致结死堵塞，挡板11能防止排渣口1聚集过多的石膏渣，避免料勺结死堵塞，提高了排料效率。

本实施例中，导流板34的两侧分别与第一侧板31和第二侧板32固接，导流板34的一端与第三侧板33固接，导流板34的另一端与挡板11固接。导流板34与第一侧板31、第二侧板32、第三侧板33密封连接，防止料勺3内的石膏渣漏回至反应炉中，同时导流板34配合挡板11避免料勺的出口端被结死堵塞，提高了排料效率。

本实施例中，导流板34与水平面的夹角α为60°。夹角α过大会导致料勺3空心排料通道的体积减小，减少了铲起的石膏渣的量，夹角α过小导流板34的导流效果差，不能有效将石膏渣导流至排渣口1处，会导致石膏渣在导流板34处积料。

本实施例中，导流板34为朝空心排料通道的外侧凸出的弧形板。具体的，当料勺3旋转至反应炉上方时，向外侧凸出的弧形板呈两边高中间低的形状，且弧形板的两边关于中间最低处对称。采用弧形板结构导流效果更好，不仅能将料勺3中的石膏渣引导至排渣口1处，相比于平板而言，弧形板结构的导流板34还能将两边高处的石膏渣向中间聚集，使石膏渣尽可能处于流动的状态，避免长时间停留造成结死的问题。

本实施例中，第二侧板32和第三侧板33的一端延伸至反应炉筒体的内壁处，第一侧板31的一端与反应炉筒体的内壁之间留有间距。第一侧板31较短，从而在第一侧板31与反应炉筒体的内壁之间的间距形成了将石膏渣铲入空心排料通道的进料口，第二侧板32和第三侧板33较长，保证每旋转一周能铲起更多的石膏渣。

本实施例中，炉尾端盖4的直径为3.5m，第一侧板31和第二侧板32之间的距离为0.55m，即空心排料通道的宽度为0.55m。第一侧板31和第二侧板32之间的距离过大会导致石膏渣来不及从排渣口1排出，石膏长时间积在料勺3中产生结死堵塞，距离过小导致每次能铲起并排出的石膏渣量有限，第一侧板31和第二侧板32之间的距离控制在这一范围内保证物料能够充分及时地排出。

经过实验对比，在相同进料量的条件下，采用现有技术中的反应炉因排渣不畅最大下料量仅为6.5t/h，采用本实施例的排渣装置的反应炉排料通畅，下料量可提升至8.2t/h以上，最大可提升26％的产能，且本实施例的排渣装置的料勺结构加工和检维修方便，排料更为通畅，避免了经常打开排渣口清理的工序，提高了安全环保系数。

如图6至图8所示，本实施例的反应炉在炉头a的端面设有炉头端面密封结构，炉头端面密封结构包括动环a1、静环a2和炉头端盖a3，动环a1与反应炉的炉体相连，静环a2与动环a1密封连接，炉头端盖a3密封设置于静环a2上，炉头端盖a3上开设有进料口a31，进料口a31上连接有进料管a4，进料管a4的外壁上套设有膨胀节a5，膨胀节a5的一端与炉头端盖a3固定连接，膨胀节a5的另一端与位于反应炉外侧的进料管a4固定连接。具体的，进料管a4中设有进料螺旋，萤石粉在进料螺旋的作用下被送入反应炉中。设置在进料管a4和炉头端盖a3之间的膨胀节a5能很好地补偿反应炉的轴向偏移，相比现有的大尺寸膨胀节，本实施例的膨胀节a5的尺寸更小，成本更低，便于检维修，反应炉内的粉体物料不易进入膨胀节a5处，使用寿命更长。

本实施例中，膨胀节a5的内壁设有凹槽，进料管a4延伸至膨胀节a5处的外壁与凹槽之间填充有柔性填充物a6。在膨胀节a5的内壁凹槽和进料管a4外壁之间填充有柔性填充物a6，柔性填充物a6具有柔性，其不会影响膨胀节a5的补偿功能，同时柔性填充物a6还能提前占据凹槽和外壁之间的空隙，即使有少量粉尘漏出，柔性填充物a6也能避免漏出的粉尘结死在膨胀节a5上导致膨胀节a5失去补偿功能，柔性填充物a6还提高了整个端面密封结构的密封性能，密封效果非常好，反应炉内压力达到2.5KPa时能保证酸性气体不泄露，提高了炉头端面密封结构的使用寿命，炉头端盖a3、动环a1和静环a2的使用寿命从原来的半年提高至一年，减少了维修次数，有助于提高生产效率。

本实施例中，柔性填充物a6为保温棉，进料管a4延伸至膨胀节a5处的外壁与凹槽之间的空隙全部填满保温棉形成密封层。保温棉具有柔性，不会对膨胀节a5的补偿作用造成影响，且体积大封堵和密封效果好，还能起到保温的作用，用保温棉将空隙全部填满，最大程度地将空隙全部封堵形成密封层，避免粉体物料结死的同时获得更好的密封效果。

本实施例中，炉头端盖a3上位于进料口a31周边的位置固定设置有法兰盘，位于反应炉外侧的进料管a4的外壁上固定设置有法兰盘，膨胀节a5的两端均设有法兰盘，膨胀节a5两端的法兰盘分别与炉头端盖a3和进料管a4上的法兰盘固定连接。通过法兰盘能够将膨胀节a5固定在进料管a4和炉头端盖a3之间，同时便于拆装，有利于检修。

本实施例中，膨胀节a5为聚四氟乙烯膨胀节。聚四氟乙烯膨胀节具有耐腐蚀，使用寿命长等优点。

本实施例中，进料口a31的横截面积小于炉头端盖a3的横截面积，进料口a31的横截面积大小与进料管a4的横截面积大小相匹配。具体的，进料口a31的横截面积要明显小于炉头端盖a3的横截面积，炉头端盖a3上还设有用于将反应产生的氟化氢气体排出的出气管。进料管a4和进料口a31的大小相匹配，提高连接处的密封性能，同时进料管a4和进料口a31的大小需适于输送萤石粉物料。

本实施例中，静环a2沿圆周方向设有多个输送润滑脂的油孔，静环a2与动环a1的贴合面设有用于存储润滑脂的油槽。油孔能注入润滑脂，以保证动环a1和静环a2之间的润滑作用，润滑脂存储于油槽中，保证动环a1和静环a2之间转动灵活，提高了密封效果。

本实施例中，相互连接的法兰盘之间设有石墨波齿垫，石墨波齿垫具有自回弹功能，能提高连接处的密封效果，同时还能起到补偿部分热变形的作用，静环a2上设有用于调节动环a1与静环a2之间贴合度的压力调节装置。具体的，压力调节装置为气缸，当动环a1与静环a2之间贴合度较差时，可以通过气缸将静环a2向动环a1的方向施力，保证二者之间紧密贴合，进而保证炉头端面具有良好的密封性能。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种用于氢氟酸生产工艺的反应炉炉尾石膏排渣装置，其特征在于：包括排渣口(1)、螺旋排料装置(2)和一个料勺(3)，所述排渣口(1)开设于反应炉炉尾端盖(4)的中心位置，所述螺旋排料装置(2)与所述排渣口(1)相连，所述料勺(3)设置于炉尾端盖(4)的内侧面上，所述料勺(3)包括出口端和用于铲起反应炉内石膏渣的入口端，所述料勺(3)的出口端与所述排渣口(1)连通，所述料勺(3)的出口端上设有便于将石膏渣导流排出的导流板(34)，所述导流板(34)倾斜设置。

2.根据权利要求1所述的炉尾石膏排渣装置，其特征在于：所述料勺(3)包括第一侧板(31)、第二侧板(32)和第三侧板(33)，所述第一侧板(31)和第二侧板(32)间隔设置且一侧均固接于所述炉尾端盖(4)上，所述第三侧板(33)的两侧分别与第一侧板(31)和第二侧板(32)的另一侧固接，所述第一侧板(31)、第二侧板(32)和第三侧板(33)靠近所述排渣口(1)的一端均与所述导流板(34)固接，所述第一侧板(31)、第二侧板(32)、第三侧板(33)和导流板(34)围合组成供石膏渣流通排出的空心排料通道。

3.根据权利要求2所述的炉尾石膏排渣装置，其特征在于：所述排渣口(1)上设有用于防止石膏渣回流的挡板(11)。

4.根据权利要求3所述的炉尾石膏排渣装置，其特征在于：所述导流板(34)的两侧分别与所述第一侧板(31)和第二侧板(32)固接，所述导流板(34)的一端与所述第三侧板(33)固接，所述导流板(34)的另一端与所述挡板(11)固接。

5.根据权利要求1至4任一项所述的炉尾石膏排渣装置，其特征在于：所述导流板(34)与水平面的夹角α为55°～65°。

6.根据权利要求2至4任一项所述的炉尾石膏排渣装置，其特征在于：所述导流板(34)为朝所述空心排料通道的外侧凸出的弧形板。

7.根据权利要求2至4任一项所述的炉尾石膏排渣装置，其特征在于：所述第二侧板(32)和第三侧板(33)的一端延伸至反应炉筒体的内壁处，所述第一侧板(31)的一端与反应炉筒体的内壁之间留有间距。

8.根据权利要求2至4任一项所述的炉尾石膏排渣装置，其特征在于：所述炉尾端盖(4)的直径为D，所述第一侧板(31)和第二侧板(32)之间的距离为(0.14～0.17)D。

9.一种用于氢氟酸生产工艺的反应炉，其特征在于：包括炉头(a)、炉体(b)和炉尾(c)，所述炉尾(c)处设有炉尾端盖(4)，所述炉尾端盖(4)上设有如权利要求1至8任一项所述的炉尾石膏排渣装置。

10.根据权利要求9所述的反应炉，其特征在于：所述炉头(a)的端面设有炉头端面密封结构，所述炉头端面密封结构包括动环(a1)、静环(a2)和炉头端盖(a3)，所述动环(a1)与反应炉的炉体相连，所述静环(a2)与动环(a1)密封连接，所述炉头端盖(a3)密封设置于静环(a2)上，所述炉头端盖(a3)上开设有进料口(a31)，所述进料口(a31)上连接有进料管(a4)，所述进料管(a4)的外壁上套设有膨胀节(a5)，所述膨胀节(a5)的一端与炉头端盖(a3)固定连接，膨胀节(a5)的另一端与位于反应炉外侧的进料管(a4)固定连接。