CN110801782A - 二氧化硫转化器出气装置 - Google Patents

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李冬梅
黄志远
李文勇
陈鑫
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Abstract

本发明公开了一种二氧化硫转化器出气装置，包括：转化器外壳，转化器外壳的内部具有第一容纳腔；出气管盖板、出气管侧板、出气管底板，出气管盖板、出气管侧板、出气管底板密封连接组成出气管，出气管的内部具有第二容纳腔；出气管盖板、出气管侧板、出气管底板密封穿过转化器外壳并水平向内延伸至第一容纳腔中心附近，出气管分别与第一容纳腔和外界连通；出气管盖板位于第一容纳腔内的部分设有若干个开孔；第一容纳腔内的气体可通过出气管在第一容纳腔中心附近的端部流通截面进入第二容纳腔，且第一容纳腔内的气体可通过出气管盖板开孔进入第二容纳腔。本发明能够解决现有技术触媒层内气流速度不均匀的问题。

Description

二氧化硫转化器出气装置
技术领域
本发明涉及化工设备技术领域，特别是涉及一种二氧化硫转化器出气装置。
背景技术
随着有色冶金富氧冶炼技术的发展，SO2烟气制酸工程越来越向着高浓度和大型化方向发展。特别是高浓度SO2预转化制酸技术的应用，由于生产工艺的原因，要求气体在触媒床层内速度分布均匀。
现有的转化器设计一般在触媒层下部的壳体侧壁上简单开设一个出气口，当触媒装填量受到限制时，距离出口较近的区域会出现阻力低，气速高，转化率偏低的现象；距离出口较远的区域会出现阻力较高，气速较低，转化率偏高的现象。由于触媒床内气流速度是否均匀是影响气体转化率的重要因素，因此，不均匀的速度分布必定会引起触媒床层内转化率的不均匀，从而导致整个转化系统的转化率下降，造成硫酸尾气的排放超标。
发明内容
本发明的一个目的在于提出一种二氧化硫转化器出气装置，以解决触媒层内气流速度不均匀的问题。
为实现上述目的，本发明提出了一种二氧化硫转化器出气装置，包括：
转化器外壳，所述转化器外壳的内部具有第一容纳腔；
出气管盖板、出气管侧板、出气管底板，所述出气管盖板、所述出气管侧板、所述出气管底板密封连接组成出气管，所述出气管的内部具有第二容纳腔；所述出气管盖板、所述出气管侧板、所述出气管底板密封穿过所述转化器外壳并水平向内延伸至所述第一容纳腔中心附近，所述出气管分别与所述第一容纳腔和外界连通；所述出气管盖板位于所述第一容纳腔内的部分设有若干个开孔；所述第一容纳腔内的气体可通过所述出气管在所述第一容纳腔中心附近的端部流通截面进入所述第二容纳腔，且所述第一容纳腔内的气体可通过所述开孔进入所述第二容纳腔。
根据本发明提出的二氧化硫转化器出气装置，由于出气管盖板、出气管侧板、出气管底板密封穿过转化器外壳并水平向内延伸至第一容纳腔中心附近，第一容纳腔内的气体可通过出气管在第一容纳腔中心附近的端部流通截面进入第二容纳腔，因此，分布于转化器周圈边缘附近区域的气体在进入触媒层后到达最近出口截面的距离较为均匀，气体所受阻力一致，四周气流速度得到均化，从而转化速率较为统一，此外，出气管盖板位于第一容纳腔内的部分设有若干个开孔，第一容纳腔内的气体可通过开孔进入第二容纳腔，因此，分布于转化器中心及出气管上部触媒层区域的气体在进入触媒层后可均匀扩散，弥补了该部分区域气体离最近出口截面距离较近带来的阻力差，出气管盖板上的开孔能够使气体流动阻力得到均衡，从而使整个触媒层的转化速率得到有效统一。
另外，根据本发明提供的二氧化硫转化器出气装置，还可以具有如下附加的技术特征：
进一步的，所述出气管盖板、所述出气管侧板、所述出气管底板密封组成的所述出气管的流通截面为矩形，在保持出气管流通截面的面积不变的情况下，可以通过增加出气管流通截面的宽度来减小出气管流通截面的高度。由此通过减小烟气出气管的高度，可以减小所述转化器外壳的整体高度以减小转化器的体积，尤其在转化器处理气量较大时，可以有效降低转化器的生产成本。
可选的，所述开孔按等间距或不等间距分布。
可选的，所述出气管盖板在所述第一容纳腔内部的所述开孔采用疏密不同的方式分布，靠近所述第一容纳腔中心区域的所述开孔的开孔率大于靠近所述第一容纳腔边缘区域的所述开孔的开孔率。
进一步的，所述出气管盖板沿水平方向向内延伸越过所述出气管在所述第一容纳腔内的端部流通截面。
进一步的，所述出气管侧板水平向内延伸至所述第一容纳腔中心附近，并在端部设有倾斜断面。所述出气管底板水平向内延伸至所述倾斜断面的底部。由此可扩大由所述出气管盖板、出气管侧板、出气管底板三者密封组成的出气管在所述第一容纳腔内的端部流通截面的面积，降低气流速度，减少阻力损失。
进一步的，所述出气管盖板在所述第一容纳腔内的两侧沿垂直气体流动方向水平向外延伸越过所述出气管侧板的外表面，使得所述第一容纳腔内的气体可穿过所述出气管盖板上的开孔在第一容纳腔内自由流动。由此避免了气体在烟气出气管两侧的聚集及涡流运动，减少能量损失，从而节省装置的运行成本。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本发明一实施例的二氧化硫转化器出气装置的结构示意图；
图2为图1中A-A面的剖视图；
图3为出气管的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。附图中给出了本发明的若干实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“上”、“下”以及类似的表述只是为了说明的目的，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1至图3，本发明的一实施例提出的二氧化硫转化器出气装置，包括出气管盖板100、出气管侧板200、出气管底板300和转化器外壳600。
转化器外壳600内具有第一容纳腔700。
出气管盖板100、出气管侧板200、出气管底板300密封连接组成烟气出气管，内部具有第二容纳腔400；出气管盖板100、出气管侧板200、出气管底板300密封穿过转化器外壳600水平向内延伸至第一容纳腔700中心附近，三者密封连接组成的出气管分别与第一容纳腔700和外界连通。出气管盖板100位于所述第一容纳腔700内的部分设有若干个开孔101。
由于出气管盖板100、出气管侧板200、出气管底板300三者密封连接组成烟气出气管，同时密封穿过转化器外壳600水平向内延伸至第一容纳腔700中心附近，分别与第一容纳腔700和外界连通，第一容纳腔700内的气体可通过三者密封组成的出气管在第一容纳腔700中心附近的端部流通截面进入第二容纳腔400。由此分布于转化器周圈边缘附近区域的气体在进入触媒层后到达最近出口截面的距离较为均匀，气体所受阻力一致，四周气流速度得到均化，从而转化速率较为统一。
此外，出气管盖板100在第一容纳腔700内部的结构上设有开孔101，所述第一容纳腔700内的气体可通过开孔101进入第二容纳腔400，由此分布于转化器中心及出气管上部触媒层区域的气体在进入触媒层后可均匀扩散，弥补了该部分区域气体离最近出口截面距离较近带来的阻力差，使气体流动阻力得到均衡，从而使整个触媒层的转化速率得到有效统一。
具体的，出气管盖板100沿水平方向向内延伸越过由出气管盖板100、出气管侧板200、出气管底板300三者密封组成的出气管在第一容纳腔700内的端部流通截面(即，出气管盖板100在第一容纳腔700内的长度比出气管侧板200在第一容纳腔700内的长度或出气管底板300在第一容纳腔700内的长度更长)，使得第一容纳腔700内的气体可方便的通过出气管盖板100上的开孔101进入第二容纳腔400或在第一容纳腔700内自由流动。
优选的，出气管盖板100、出气管侧板200、出气管底板300三者密封连接组成的出气管在垂直于气流方向的流通截面可以为矩形，在保持出气管流通截面的面积不变的情况下，可以通过增加出气管流通截面的宽度来减小出气管流通截面的高度。由此通过减小烟气出气管的高度，可以减小转化器外壳600的整体高度以减小转化器的体积，尤其在转化器处理气量较大时，可以有效降低转化器的生产成本。
出气管盖板100上的开孔101形状为圆形，开孔101间距可以按等距离或不等距离分布。具体在本实施例中，出气管盖板100在第一容纳腔700内部的开孔101采用疏密不同的方式分布，靠近第一容纳腔700中心区域的开孔101的开孔率大于靠近第一容纳腔700边缘区域的开孔101的开孔率。由此可以使第一容纳腔700内的气流分配更加均匀。
具体的，出气管侧板200水平向内延伸至第一容纳腔700中心附近，并在端部设倾斜断面；出气管底板300水平向内延伸至出气管侧板200倾斜断面的底部。由此可扩大出气管在第一容纳腔700内的端部流通截面的面积，降低气流速度，减少阻力损失。
此外，出气管盖板100在第一容纳腔700内的两侧沿垂直出气管气流方向水平向外延伸越过烟气出气管侧板200外表面(即出气管盖板100在第一容纳腔700内的宽度比出气管侧板200之间的距离或出气管底板300在第一容纳腔700内的宽度更宽)，第一容纳腔700内的气体可穿过出气管盖板100上的开孔101在第一容纳腔700内自由流动。由此避免了气体在出气管两侧的聚集及涡流运动，减少能量损失，从而节省装置的运行成本。
可选的，出气管侧板200在第一容纳腔700内的部分可垂直向下延伸与转化器底座及转化器外壳600密封连接(本实施例未显示)。由此出气管在第一容纳腔700内部的结构由出气管盖板100、出气管侧板200、转化器底座、转化器外壳600密封组成，省去出气管底板300在第一容纳腔700内的制作部分，从而使装置的制作、安装更加简便，节约成本。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种二氧化硫转化器出气装置，其特征在于，包括：
转化器外壳，所述转化器外壳的内部具有第一容纳腔；
出气管盖板、出气管侧板、出气管底板，所述出气管盖板、所述出气管侧板、所述出气管底板密封连接组成出气管，所述出气管的内部具有第二容纳腔；所述出气管盖板、所述出气管侧板、所述出气管底板密封穿过所述转化器外壳并水平向内延伸至所述第一容纳腔中心附近，所述出气管分别与所述第一容纳腔和外界连通；所述出气管盖板位于所述第一容纳腔内的部分设有若干个开孔；所述第一容纳腔内的气体可通过所述出气管在所述第一容纳腔中心附近的端部流通截面进入所述第二容纳腔，且所述第一容纳腔内的气体可通过所述开孔进入所述第二容纳腔。
2.根据权利要求1所述的二氧化硫转化器出气装置，其特征在于，所述出气管的流通截面为矩形。
3.根据权利要求1所述的二氧化硫转化器出气装置，其特征在于，所述开孔按等间距或不等间距分布。
4.根据权利要求1所述的二氧化硫转化器出气装置，其特征在于，所述出气管盖板在所述第一容纳腔内部的所述开孔采用疏密不同的方式分布，靠近所述第一容纳腔中心区域的开孔率大于靠近所述第一容纳腔边缘区域的开孔率。
5.根据权利要求1所述的二氧化硫转化器出气装置，其特征在于，所述出气管盖板沿水平方向向内延伸越过所述出气管在所述第一容纳腔内的端部流通截面。
6.根据权利要求1所述的二氧化硫转化器出气装置，其特征在于，所述出气管侧板水平向内延伸至所述第一容纳腔中心附近，并在端部设有倾斜断面。
7.根据权利要求6所述的二氧化硫转化器出气装置，其特征在于，所述出气管底板水平向内延伸至所述倾斜断面的底部。
8.根据权利要求1所述的二氧化硫转化器出气装置，其特征在于，所述出气管盖板在所述第一容纳腔内的两侧沿垂直气体流动方向水平向外延伸越过所述出气管侧板的外表面。
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