CN110078030B - 一种精制酸出口烟气处理用分级控制加热装置 - Google Patents
一种精制酸出口烟气处理用分级控制加热装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉一种精制酸出口烟气处理用分级控制加热装置，包括加热罐、支撑架和端盖,所述的加热罐下端均匀安装有支撑架，加热罐上端安装有端盖，端盖上端中部设置有进气管。本发明可以解决现有的精制酸出口烟气在进行加热时，加热效果差，加热的方式通常为直通的方式，导致气体内外两侧受热不均匀，影响气体的后续吸收，而且不能够对气体的加热时间、加热温度进行分级调节，不利于后续加工等难题，具有加热效果好、加热均匀，避免直通式的加热方式导致气体受热不均匀，防止气体的后续吸收的过程中产生较多量的雾酸等优点。
Description
技术领域
本发明涉及化工生产领域，特别涉及一种精制酸出口烟气处理用分级控制加热装置。
背景技术
在进行精制酸时，硫酸蒸汽生成后，气相硫酸蒸汽分压便大于酸液面上硫酸蒸汽压力，此时硫酸蒸汽会被酸吸收。由于水蒸汽的作用，故气体中水蒸气含量就会减少，使气相中水蒸汽分压比酸液面上的水蒸汽压力低，因此，酸液中的水分不断的向气体中蒸发，当水的蒸发速度大于硫酸蒸汽的吸收速度时，气相中的硫酸含量便不断增多，直至超过其饱和含量；实践证明，水的蒸发速度会大的足以使水蒸气和气相中的三氧化硫全部结合生成雾酸，于是吸收的过程完全终止，为了避免吸收过程中雾酸的产生，因此采用高温吸收的工艺。
目前，现有的精制酸出口烟气在进行加热时，通常存在以下缺陷：1、烟气加热效果差，加热的方式通常为直通的方式，导致气体内外两侧受热不均匀，影响气体的后续吸收；2、不能够对气体的加热时间、加热温度进行分级调节，不利于后续加工。
发明内容
（一）要解决的技术问题
本发明可以解决现有的精制酸出口烟气在进行加热时，加热效果差，加热的方式通常为直通的方式，导致气体内外两侧受热不均匀，影响气体的后续吸收，而且不能够对气体的加热时间、加热温度进行分级调节，不利于后续加工等难题。
（二）技术方案
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案，一种精制酸出口烟气处理用分级控制加热装置，包括加热罐、支撑架和端盖,所述的加热罐下端均匀安装有支撑架，加热罐上端安装有端盖，端盖上端中部设置有进气管。
所述的加热罐包括壳体、安装座、加热内芯、隔板、调控机构、一级排气口和二级排气口，所述的壳体呈U型结构，壳体内部下端安装有安装座，安装座上端安装有加热内芯，加热内芯上端与端盖相连接，壳体中部安装有隔板，位于隔板上端的腔体为一级加热腔，位于隔板下端的腔体为二级加热腔，壳体内部左侧设置有调控机构，调控机构下端通过挡板与壳体相连接，调控机构上端与端盖相连接，壳体左侧上端安装有一级排气口，一级排气口与一级加热腔连通，壳体左侧下端安装有二级排气口，二级排气口与二级加热腔连通；具体工作时，待加热的气体经进气管进入加热罐内部，加热内芯可以对气体进行加热，调控机构可以改变气体的二次加热时间，利于气体的均匀受热。
所述的加热内芯包括外壳架、转动涡轮、转动机构和转动筒，所述的外壳架安装在壳体内部，外壳架内部设置有转动筒，转动筒下端通过轴承与外壳架连接，转动筒上端设置有转动机构，转动机构与外壳架上端连接，转动机构上端通过转轴连接有转动涡轮，转动涡轮通过轴承安装在端盖中部，转动筒右侧上端设置有出气口，出气口与一级加热腔连通；具体工作时，待加热的气体经进气管进入加热罐内部，气体通过转动涡轮带动转动机构转动，转动机构带动转动筒进行转动。
作为本发明的一种优选技术方案，所述的调控机构包括调节环、转动螺杆、移动块、密封块和活塞头，所述的壳体内部左侧设置有转动螺杆，转动螺杆下端通过轴承与挡板连接，转动螺杆上端穿过端盖设置有调节环，转动螺杆上端设置有移动块，移动块通过滑动配合的方式与壳体相连接，移动块左端设置有密封块，转动螺杆中部设置有活塞头，活塞头位于隔板上端，活塞头通过滑块与壳体滑动连接。
作为本发明的一种优选技术方案，所述的转动机构包括安装架、转动架、内齿轮和转动齿轮，所述的安装架安装在外壳架内部上端，安装架内部通过轴承安装有转动架，转动架为圆环形结构，转动架内部设置有环形槽，环形槽内部安装有内齿轮，内齿轮啮合有转动齿轮，转动齿轮上端通过轴承与转动涡轮相连接，转动齿轮上均匀设置有圆形孔。
作为本发明的一种优选技术方案，所述的转动筒内部上端安装有电热丝，转动筒内部下端沿其周向均匀设置有通孔，通孔为向内凹陷的弧形结构，通孔内部通过卡接的方式安装有喷气管。
作为本发明的一种优选技术方案，所述的隔板上端左侧设置有通气孔，通气孔呈锥形结构，通气孔的内凹面上均匀设置有防滑凸起。
作为本发明的一种优选技术方案，所述的活塞头的截面为梯形结构，活塞头为橡胶材料制成，活塞头外侧均匀设置有密封凸起，活塞头与通气孔密封配合。
作为本发明的一种优选技术方案，所述的密封块左端呈圆锥形结构，密封块与一级排气口内部卡接对应，密封块左端设置有橡胶垫，一级排气口内侧设置密封圈，保证密封块的密封性能。
作为本发明的一种优选技术方案，所述的外壳架内部均匀安装有环形架，环形架的截面呈锥形结构，环形架的高度与喷气管相对应，环形架可以对喷气管喷出的高压气体进行分流，避免高压气体直接作用于转动筒内侧壁上，避免转动筒发生损坏。
作为本发明的一种优选技术方案，所述的壳体内壁上安装有加热管，加热管呈螺旋结构，壳体内部均匀设置有隔热保温层。
（三）有益效果
1.本发明提供的分级控制加热装置，其采用旋转式多级加热结构对气体进行加热，加热效果好、加热均匀，避免直通式的加热方式导致气体受热不均匀，防止气体的后续吸收的过程中产生较多量的雾酸；
2.本发明提供的分级控制加热装置，其调控机构可以通过改变气体的加热行程，进而增加了气体的受热时间，既保证了气体的均匀受热，又能够进一步提升气体的温度。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的立体结构示意图；
图2是本发明图1的剖面结构示意图；
图3是本发明加热内芯的剖面结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
如图1至图3所示，一种精制酸出口烟气处理用分级控制加热装置，包括加热罐1、支撑架2和端盖3,所述的加热罐1下端均匀安装有支撑架2，加热罐1上端安装有端盖3，端盖3上端中部设置有进气管。
所述的加热罐1包括壳体11、安装座12、加热内芯13、隔板14、调控机构15、一级排气口16和二级排气口17，所述的壳体11呈U型结构，壳体11内部下端安装有安装座12，安装座12上端安装有加热内芯13，加热内芯13上端与端盖3相连接，壳体11中部安装有隔板14，位于隔板14上端的腔体为一级加热腔，位于隔板14下端的腔体为二级加热腔，壳体11内部左侧设置有调控机构15，调控机构15下端通过挡板与壳体11相连接，调控机构15上端与端盖3相连接，壳体11左侧上端安装有一级排气口16，一级排气口16与一级加热腔连通，壳体11左侧下端安装有二级排气口17，二级排气口17与二级加热腔连通；具体工作时，待加热的气体经进气管进入加热罐1内部，加热内芯13可以对气体进行加热，调控机构15可以改变气体的二次加热时间，利于气体的均匀受热。
所述的壳体11内壁上安装有加热管111，加热管111呈螺旋结构，壳体11内部均匀设置有隔热保温层。
所述的加热内芯13包括外壳架131、转动涡轮132、转动机构133和转动筒134，所述的外壳架131安装在壳体11内部，外壳架131内部设置有转动筒134，转动筒134下端通过轴承与外壳架131连接，转动筒134上端设置有转动机构133，转动机构133与外壳架131上端连接，转动机构133上端通过转轴连接有转动涡轮132，转动涡轮132通过轴承安装在端盖3中部，转动筒134右侧上端设置有出气口，出气口与一级加热腔连通；具体工作时，待加热的气体经进气管进入加热罐1内部，气体通过转动涡轮132带动转动机构133转动，转动机构133带动转动筒134进行转动。
优选的，所述的外壳架131内部均匀安装有环形架10，环形架10的截面呈锥形结构，环形架10的高度与喷气管130相对应，环形架10可以对喷气管130喷出的高压气体进行分流，避免高压气体直接作用于转动筒134内侧壁上，避免转动筒134发生损坏。
优选的，所述的转动机构133包括安装架135、转动架136、内齿轮137和转动齿轮138，所述的安装架135安装在外壳架131内部上端，安装架135内部通过轴承安装有转动架136，转动架136为圆环形结构，转动架136内部设置有环形槽，环形槽内部安装有内齿轮137，内齿轮137啮合有转动齿轮138，转动齿轮138上端通过轴承与转动涡轮132相连接，转动齿轮138上均匀设置有圆形孔；具体工作时，转动涡轮132通过转动轴带动转动齿轮138转动，转动齿轮138通过内齿轮137带动转动架136转动，转动架136进而带动转动筒134进行周向转动。
优选的，所述的转动筒134内部上端安装有电热丝1341，转动筒134内部下端沿其周向均匀设置有通孔139，通孔139为向内凹陷的弧形结构，通孔139内部通过卡接的方式安装有喷气管130；具体工作时，电热丝1341可以对气体进行加热，喷气管130可以将气体均匀喷出，喷气管130通过卡接的方式与通孔139连接，便于喷气管130的安装与拆卸。
优选的，所述的隔板14上端左侧设置有通气孔141，通气孔141呈锥形结构，通气孔141的内凹面上均匀设置有防滑凸起。
优选的，所述的调控机构15包括调节环151、转动螺杆152、移动块153、密封块154和活塞头155，所述的壳体11内部左侧设置有转动螺杆152，转动螺杆152下端通过轴承与挡板连接，转动螺杆152上端穿过端盖3设置有调节环151，转动螺杆152上端设置有移动块153，移动块153通过滑动配合的方式与壳体11相连接，移动块153左端设置有密封块154，转动螺杆152中部设置有活塞头155，活塞头155位于隔板14上端，活塞头155通过滑块与壳体11滑动连接；具体工作时，通过人工的方式转动调节环151，调节环151通过转动螺杆152带动移动块153和活塞头155上下调节，当调节环151带动转动螺杆152上升时，移动块153带动密封块154对一级排气口16进行密封堵塞，活塞头155与隔板14上的通气孔141分离，气体进入二级加热腔后从二级排气口17排出。
优选的，所述的密封块154左端呈圆锥形结构，密封块154与一级排气口16内部卡接对应，密封块154左端设置有橡胶垫，一级排气口16内侧设置密封圈，保证密封块154的密封性能。
优选的，所述的活塞头155的截面为梯形结构，活塞头155为橡胶材料制成，活塞头155外侧均匀设置有密封凸起，活塞头155与通气孔141密封配合。
本发明在具体使用时的操作步骤：
S1、工作时的准备阶段：首先通过人工的方式将本发明安装在填料塔出气口处，然后通过管道将填料塔的出气口与本发明的进气管相连接；
S2、进气：待加热的气体经进气管进入加热罐1内部，气体通过转动涡轮132带动转动机构133转动，转动涡轮132通过转动轴带动转动齿轮138转动，转动齿轮138通过内齿轮137带动转动架136转动，转动架136进而带动转动筒134进行周向运动；
S3、加热：待加热的气体进入转动筒134，转动筒134内部的电加热丝1341对气体进行初步加热，初步加热后的气体经出气口进入壳体内部进行二次加热；
S4、气体调控：当调节环151带动转动螺杆152下降时，移动块153带动密封块154与一级排气口16分离，活塞头155对隔板14上的通气孔141密封堵塞，气体从一级排气口16排出；当调节环151带动转动螺杆152上升时，移动块153带动密封块154对一级排气口16进行密封堵塞，活塞头155与隔板14上的通气孔141分离，气体进入二级加热腔后从二级排气口17排出；
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
工业实用性
如上所述，本发明提供的分级控制加热装置，其采用旋转式多级加热结构对气体进行加热，加热效果好、加热均匀，避免直通式的加热方式导致气体受热不均匀，防止气体的后续吸收的过程中产生较多量的雾酸，同时，调控机构可以通过改变气体的加热行程，进而增加了气体的受热时间，既保证了气体的均匀受热，又能够进一步提升气体的温度。
Claims (9)
1.一种精制酸出口烟气处理用分级控制加热装置，包括加热罐(1)、支撑架(2)和端盖(3),其特征在于：所述的加热罐(1)下端均匀安装有支撑架(2)，加热罐(1)上端安装有端盖(3)，端盖(3)上端中部设置有进气管；其中：
所述的加热罐(1)包括壳体(11)、安装座(12)、加热内芯(13)、隔板(14)、调控机构(15)、一级排气口(16)和二级排气口(17)，所述的壳体(11)呈U型结构，壳体(11)内部下端安装有安装座(12)，安装座(12)上端安装有加热内芯(13)，加热内芯(13)上端与端盖(3)相连接，壳体(11)中部安装有隔板(14)，位于隔板(14)上端的腔体为一级加热腔，位于隔板(14)下端的腔体为二级加热腔，壳体(11)内部左侧设置有调控机构(15)，调控机构(15)下端通过挡板与壳体(11)相连接，调控机构(15)上端与端盖(3)相连接，壳体(11)左侧上端安装有一级排气口(16)，一级排气口(16)与一级加热腔连通，壳体(11)左侧下端安装有二级排气口(17)，二级排气口(17)与二级加热腔连通；
所述的加热内芯(13)包括外壳架(131)、转动涡轮(132)、转动机构(133)和转动筒(134)，所述的外壳架(131)安装在壳体(11)内部，外壳架(131)内部设置有转动筒(134)，转动筒(134)下端通过轴承与外壳架(131)连接，转动筒(134)上端设置有转动机构(133)，转动机构(133)与外壳架(131)上端连接，转动机构(133)上端通过转轴连接有转动涡轮(132)，转动涡轮(132)通过轴承安装在端盖(3)中部，转动筒(134)右侧上端设置有出气口，出气口与一级加热腔连通。
2.根据权利要求1所述的一种精制酸出口烟气处理用分级控制加热装置，其特征在于：所述的调控机构(15)包括调节环(151)、转动螺杆(152)、移动块(153)、密封块(154)和活塞头(155)，所述的壳体(11)内部左侧设置有转动螺杆(152)，转动螺杆(152)下端通过轴承与挡板连接，转动螺杆(152)上端穿过端盖(3)设置有调节环(151)，转动螺杆(152)上端设置有移动块(153)，移动块(153)通过滑动配合的方式与壳体(11)相连接，移动块(153)左端设置有密封块(154)，转动螺杆(152)中部设置有活塞头(155)，活塞头(155)位于隔板(14)上端，活塞头(155)通过滑块与壳体(11)滑动连接。
3.根据权利要求1所述的一种精制酸出口烟气处理用分级控制加热装置，其特征在于：所述的转动机构(133)包括安装架(135)、转动架(136)、内齿轮(137)和转动齿轮(138)，所述的安装架(135)安装在外壳架(131)内部上端，安装架(135)内部通过轴承安装有转动架(136)，转动架(136)为圆环形结构，转动架(136)内部设置有环形槽，环形槽内部安装有内齿轮(137)，内齿轮(137)啮合有转动齿轮(138)，转动齿轮(138)上端通过轴承与转动涡轮(132)相连接，转动齿轮(138)上均匀设置有圆形孔。
4.根据权利要求1所述的一种精制酸出口烟气处理用分级控制加热装置，其特征在于：所述的转动筒(134)内部上端安装有电热丝(1341)，转动筒(134)内部下端沿其周向均匀设置有通孔(139)，通孔(139)为向内凹陷的弧形结构，通孔(139)内部通过卡接的方式安装有喷气管(130)。
5.根据权利要求1所述的一种精制酸出口烟气处理用分级控制加热装置，其特征在于：所述的隔板(14)上端左侧设置有通气孔(141)，通气孔(141)呈锥形结构，通气孔(141)的内凹面上均匀设置有防滑凸起。
6.根据权利要求2所述的一种精制酸出口烟气处理用分级控制加热装置，其特征在于：所述的活塞头(155)的截面为梯形结构，活塞头(155)为橡胶材料制成，活塞头(155)外侧均匀设置有密封凸起。
7.根据权利要求2所述的一种精制酸出口烟气处理用分级控制加热装置，其特征在于：所述的密封块(154)左端呈锥形结构，密封块(154)与一级排气口(16)内部卡接对应，密封块(154)左端设置有橡胶垫，一级排气口(16)内侧设置密封圈。
8.根据权利要求1所述的一种精制酸出口烟气处理用分级控制加热装置，其特征在于：所述的外壳架(131)内部均匀安装有环形架(10)，环形架(10)的截面呈锥形结构，环形架(10)的高度与喷气管(130)相对应。
9.根据权利要求1所述的一种精制酸出口烟气处理用分级控制加热装置，其特征在于：所述的壳体(11)内壁上安装有加热管(111)，加热管(111)呈螺旋结构，壳体(11)内部均匀设置有隔热保温层。
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