CN114570287B - 一种二合一石墨合成炉的凝酸排放装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及二合一石墨合成炉的凝酸排放技术领域，具体是一种二合一石墨合成炉的凝酸排放装置，包括合成炉本体，所述合成炉本体的外壁顶部设有排液端，所述合成炉本体的顶部排液端上安装有管道系统一，所述管道系统一上安装有冷凝酸缓冲组件，所述冷凝酸缓冲组件上安装有管道系统二，所述管道系统二上安装有分压组件，所述分压组件上安装有压力平衡组件，所述冷凝酸缓冲组件上还安装有管道系统三，所述管道系统三上安装有氮气罐，所述合成炉本体的排气端通过法兰安装有排气管，所述合成炉本体的顶部安装有氯化氢缓冲组件，所述氯化氢缓冲组件与排气管适配，本发明能够保证冷凝酸恒定的流出，无需间歇排放。
Description
技术领域
本发明涉及二合一石墨合成炉的凝酸排放技术领域，具体是一种二合一石墨合成炉的凝酸排放装置。
背景技术
石墨合成炉是指以石墨材料为基材制造的化学合成或焚烧设备主要有石墨氯化氢合成炉和石墨盐酸合成炉。石墨氯化氢合成炉是氯气和氢气直接燃烧制取氯化氢气体的设备，1942年由美国首创。与钢制合成炉比较，它具有对原料氯气和氢气含水量无特殊要求，无需前处理设备，因而工艺过程较简单传热效率高，氯化氢气体出口温度较低；产品无Fe3+污染；耐腐蚀性强，正常操作时维修量小和设备寿命长等优点。但其制造较复杂，一次性投资较大。
公开号为CN210286741U中国实用新型提供了一种二合一石墨合成炉的凝酸排放装置，包括合成炉凝酸小罐，所述合成炉凝酸小罐的顶端通过第一管线与二合一石墨合成炉炉顶连通，所述合成炉凝酸小罐的下部通过第二管线与二合一石墨合成炉炉底连通，所述合成炉凝酸小罐的中部设置第三管线用于将合成炉凝酸小罐内的凝酸排出，所述第三管线上设置自动阀，所述凝酸排放罐侧壁设置液位计，所述第三管线与合成炉凝酸小罐的连接出口高于所述第二管线与合成炉凝酸小罐的连接进口。该实用新型提供的一种二合一石墨合成炉的凝酸排放装置，结构简单，使用方便，安全可靠。
在上述排酸过程，如果炉内的燃烧量增加，合成炉的炉压增大，则合成炉的顶部冷凝酸产生量和流量都会增加，因为合成炉凝酸小罐是定容的，又因为合成炉凝酸小罐与合成炉共压，当合成炉凝酸小罐充满凝酸时候，第二管线会进行分压，将凝酸排入合成炉的炉底，从而对合成炉的炉底造成不可逆损伤。
发明内容
本发明的目的在于提供一种二合一石墨合成炉的凝酸排放装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明的技术方案是：一种二合一石墨合成炉的凝酸排放装置，包括合成炉本体，所述合成炉本体的外壁顶部设有排液端，所述合成炉本体的顶部排液端上安装有管道系统一，所述管道系统一上安装有冷凝酸缓冲组件，所述冷凝酸缓冲组件上安装有管道系统二，所述管道系统二上安装有分压组件，所述分压组件上安装有压力平衡组件，所述冷凝酸缓冲组件上还安装有管道系统三，所述管道系统三上安装有氮气罐，所述合成炉本体的排气端通过法兰安装有排气管，所述合成炉本体的顶部安装有氯化氢缓冲组件，所述氯化氢缓冲组件与排气管适配，所述合成炉本体的底部安装有液封组件。
优选的，所述液封组件包括管道一和液封箱，所述管道一的一端插接在合成炉本体的底部，管道一的另一端插接在液封箱外侧壁的底端，所述液封箱的顶部为开口。
优选的，所述氯化氢缓冲组件包括压力调节阀一和氯化氢缓冲罐，所述压力调节阀一的输入端和输出端分别连接有管道二和管道三，所述管道二远离压力调节阀一的一端插接在合成炉本体的顶部，所述管道三远离压力调节阀一的一端插接在氯化氢缓冲罐的外壁上，氯化氢缓冲罐的外壁设有排气口，所述排气口与排气管连通。
优选的，所述管道系统一包括压力检测器一、电磁节流阀一和流量检测一，所述电磁节流阀一的输入端和输出端分别连接有管道四和管道五，所述压力检测器一设置在管道四上，所述流量检测一设置在管道五上，所述压力检测器一和电磁节流阀一串级连接。
优选的，所述冷凝酸缓冲组件包括箱体一，所述箱体一顶部开设有排气孔一和进液口，所述箱体一的内壁固定有隔板，所述隔板的底部不与箱体一的底部内壁接触，所述隔板将箱体一分割成两个相互连通的空腔，将两个所述空腔命名为腔一和腔二，所述排气孔一与腔一对齐，所述进液口与腔二对齐，所述腔二的内侧壁开设有安装孔一，所述安装孔一的内壁固定有L形管一，所述L形管一位于腔二内部的一端不高于隔板的底部且不与箱体一的底部内壁接触，所述进液口与管道五连通，所述L形管一位于腔二外部的一端通过法兰连接有排液管，所述腔二的顶部内壁安装有与排气孔一适配的浮力阀，所述腔二的顶部内壁安装有压力检测器二。
优选的，所述分压组件包括箱体二，所述箱体二与箱体一并列放置，所述箱体二的底部内壁低于箱体一的底部内壁，所述箱体二的一侧外壁开设有安装孔二和安装孔三，所述安装孔二位于安装孔三上方，所述安装孔二的内壁安装有L形管二，所述L形管二位于箱体二内部的一端低于安装孔三且不与箱体二的底部内壁接触，所述安装孔二的内壁固定有连接管三，所述L形管二位于箱体二外部的一端安装有电磁节流阀三，所述电磁节流阀三的输出端安装有连接管一，所述连接管一的一端插接在箱体一的外壁上，所述连接管三的一端安装有压力调节阀二，所述压力调节阀二的输入端安装有连接管二，所述连接管二插接在箱体一的外壁上。
优选的，所述管道系统三包括气泵、流量检测器二和电磁节流阀二，所述气泵的输入端和输出端安装有管道七和管道六，所述管道六远离气泵的一端插接在氮气罐的外壁上，所述流量检测器二安装在管道六顶部上，所述电磁节流阀二安装在管道七上，管道六固定在排气孔一的内壁上。
优选的，所述箱体二的顶部开设有多组排气孔，一组所述排气孔至少包含两个排气孔二，所述排气孔二的内壁固定有管道八，所述管道八的底部连接有膨胀管。
优选的，将所述管道系统三、氮气罐和压力调节阀一去除，所述氯化氢缓冲罐与合成炉本体的排气端通过管道连通，所述排气管与氯化氢缓冲罐连通，所述氯化氢缓冲罐和排气孔一之间设置用于连通两者的压力平衡管。
本发明通过改进在此提供一种二合一石墨合成炉的凝酸排放装置，与现有技术相比，具有如下改进及优点：
本发明有两种工作状态：
第一，当冷凝酸进入到箱体一的将L形管淹没，合成炉本体的顶部要远高于箱体一，冷凝酸从管道四流下水压较大，此时箱体一充满氮气，使气压保证在50Mpa，此时为了气压恒定，冷凝酸会从L形管一被挤出，此时不需要冷凝酸充满整个箱体一内，即少量就可以持续流出，这样无需定时启动阀门；
第二，当合成炉本体的炉内气压过高，管道四的内的压力会变大，此时电磁节流阀一扩大流量，当瞬时流量突然增大，氮气会被压缩，箱体一的压强会变大，为了防止箱体一因为压强变大而破裂，氮气会被挤出，当箱体一内的液体逐步上升的时候，浮力阀工作，直至浮力阀关闭排气孔一，如果压力还在增加，则会打开了压力调节阀二，冷凝酸进入到箱体二，氮气被挤入膨胀管内，膨胀管进行膨胀，保证箱体二内的压强为50Mpa；
以上两种状态均可以保证冷凝酸恒定的流出，无需间歇排放。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步解释：
图1是实施例一的管道系统简图；
图2是实施例一的冷凝酸缓冲组件和分压组件立体结构示意图；
图3是实施例一的冷凝酸缓冲组件和分压组件剖视结构示意图；
图4是实施例一的冷凝酸缓冲组件侧剖视结构示意图；
图5是实施例一的冷凝酸缓冲组件工作状态一结构示意图；
图6是实施例一的冷凝酸缓冲组件和分压组件侧剖视结构示意图；
图7是实施例二的管道系统简图。
附图标记说明：
1、合成炉本体；2、液封箱；3、管道一；4、管道二；5、压力调节阀一；6、管道三；7、氯化氢缓冲罐；8、压力检测器一；9、管道四；10、电磁节流阀一；11、管道五；12、流量检测一；13、冷凝酸缓冲组件；131、箱体一；132、L形管一；133、排气孔一；134、进液口；135、连接管一；136、连接管二；137、隔板；138、压力检测器二；139、浮力阀；14、排液管；15、管道六；16、流量检测器二；17、气泵；18、电磁节流阀二；19、管道七；20、氮气罐；21、压力调节阀二；22、膨胀管；23、管道八；24、分压组件；241、箱体二；242、L形管二；243、连接管三；25、电磁节流阀三；26、排气管；27、压力平衡管。
具体实施方式
下面对本发明进行详细说明，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明通过改进在此提供一种二合一石墨合成炉的凝酸排放装置，本发明的技术方案是：
实施例一：
如图1-图6所示，一种二合一石墨合成炉的凝酸排放装置，包括现有技术存有的合成炉本体1，合成炉本体1的外壁顶部设有排液端，合成炉本体1的顶部排液端上安装有管道系统一，管道系统一上安装有用于缓冲冷凝酸的冷凝酸缓冲组件13，冷凝酸缓冲组件13上安装有管道系统二，管道系统二上安装有分压组件24，如果冷凝酸缓冲组件13内的压力过大，分压组件24上安装有用于使分压组件24内部压力保持恒定的压力平衡组件，冷凝酸缓冲组件13上还安装有管道系统三，管道系统三上安装有氮气罐20，氮气罐20内的氮气可以通过管道系统三进入到冷凝酸缓冲组件13，合成炉本体1的排气端通过法兰安装有用于运输氯化氢气体的排气管26，合成炉本体1的顶部安装有氯化氢缓冲组件，如果合成炉本体1内的氯化氢突然增加，氯化氢缓冲组件将合成炉本体1内的氯化氢移走部分，实现分压，防止合成炉本体1本体爆裂，氯化氢缓冲组件与排气管26适配，合成炉本体1的底部安装有液封组件，如果合成炉本体1的炉内气压过高，合成炉本体1内的火焰会从炉底冒出，此时会被液封组件阻挡，从而防止火焰外漏。
进一步的，液封组件包括管道一3和液封箱2，管道一3的一端插接在合成炉本体1的底部，管道一3的另一端插接在液封箱2外侧壁的底端，液封箱2的顶部为开口，液封箱2内部放置有水，液封箱2不能高于合成炉本体1的底部，这样可以防止液封箱2的水进入到合成炉本体1内，合成炉本体1内的火焰会从炉底冒出，此时会被液封箱2的水阻挡，从而防止火焰外漏。
进一步的，氯化氢缓冲组件包括压力调节阀一5和氯化氢缓冲罐7，压力调节阀一5的输入端和输出端分别连接有管道二4和管道三6，管道二4远离压力调节阀一5的一端插接在合成炉本体1的顶部，管道三6远离压力调节阀一5的一端插接在氯化氢缓冲罐7的外壁上，氯化氢缓冲罐7的外壁设有排气口，排气口与排气管26连通，合成炉本体1内的氯化氢突然增加（例如燃烧量突然增加），合成炉本体1内部的氯化氢会冲开压力调节阀一5，然后进行氯化氢缓冲罐7，实现分压，防止合成炉本体1本体爆裂。
进一步的，管道系统一包括压力检测器一8、电磁节流阀一10和流量检测一12，电磁节流阀一10的输入端和输出端分别连接有管道四9和管道五11，压力检测器一8设置在管道四9上，流量检测一12设置在管道五11上，压力检测器一8和电磁节流阀一10串级连接，压力检测器一8可以检测管道四9内的冷凝酸压力大小，如果检测到的压力变大，电磁节流阀一10扩大流量，防止管道四9的内部压力过大，从而破裂。
进一步的，冷凝酸缓冲组件13包括箱体一131，箱体一131顶部开设有排气孔一133和进液口134，箱体一131的内壁固定有隔板137，隔板137的底部不与箱体一131的底部内壁接触，隔板137将箱体一131分割成两个相互连通的空腔，将两个空腔命名为腔一和腔二，排气孔一133与腔一对齐，进液口134与腔二对齐，腔二的内侧壁开设有安装孔一，安装孔一的内壁固定有L形管一132，L形管一132位于腔二内部的一端不高于隔板137的底部且不与箱体一131的底部内壁接触，进液口134与管道五11连通，L形管一132位于腔二外部的一端通过法兰连接有排液管14，腔二的顶部内壁安装有与排气孔一133适配的浮力阀139，腔二的顶部内壁安装有压力检测器二138，结合图4，当冷凝酸进入到箱体一131的将L形管一132的底端淹没，合成炉本体1的顶部要远高于箱体一131，冷凝酸从管道四9留下水压较大，此时箱体一131充满氮气，使气压保证在50Mpa，此时为了气压恒定，冷凝酸会从L形管一132被挤出，此时不需要冷凝酸充满整个箱体一131内，即少量就可以持续流出，这样无需定时启动阀门。
进一步的，分压组件24包括箱体二241，箱体二241与箱体一131并列放置，箱体二241的底部内壁低于箱体一131的底部内壁，箱体二241的一侧外壁开设有安装孔二和安装孔三，安装孔二位于安装孔三上方，安装孔二的内壁安装有L形管二242，L形管二242位于箱体二241内部的一端低于安装孔三且不与箱体二241的底部内壁接触，安装孔二的内壁固定有连接管三243，L形管二242位于箱体二241外部的一端安装有电磁节流阀三25，电磁节流阀三25的输出端安装有连接管一135，连接管一135的一端插接在箱体一131的外壁上，连接管三243的一端安装有压力调节阀二21，压力调节阀二21的输入端安装有连接管二136，连接管二136插接在箱体一131的外壁上，箱体二241的顶部开设有多组排气孔，一组排气孔至少包含两个排气孔二，排气孔二的内壁固定有管道八23，管道八23的底部连接有膨胀管22，箱体二241的内部压强为50Mpa，结合图5，当合成炉本体1的炉内气压过高，管道四9的内的压力会变大，此时电磁节流阀一10扩大流量，当瞬时流量突然增大，氮气会被压缩，箱体一131的压强会变大，为了防止箱体一131因为压强变大而破裂，氮气会被挤出，当箱体一131内的液体逐步上升的时候，浮力阀139工作，直至浮力阀139关闭排气孔一133，如果压力还在增加，则会打开了压力调节阀二21，冷凝酸进入到箱体二241，氮气被挤入膨胀管22内，膨胀管22进行膨胀，保证箱体二241内的压强为50Mpa。
进一步的，管道系统三包括气泵17、流量检测器二16和电磁节流阀二18，气泵17的输入端和输出端安装有管道七19和管道六15，管道六15远离气泵17的一端插接在氮气罐20的外壁上，流量检测器二16安装在管道六15顶部上，电磁节流阀二18安装在管道七19上，管道六15固定在排气孔一133的内壁上，结合图4，气泵17从氮气罐20向箱体一131内部氮气，当压力检测器二138检测到50Mpa，电磁节流阀二18关闭，同时使气泵17停止工作，结合图5，当合成炉本体1的炉内气压过高，管道四9的内的压力会变大，此时电磁节流阀一10扩大流量，当瞬时流量突然增大，氮气会被压缩，箱体一131的压强会变大，为了防止箱体一131因为压强变大而破裂，氮气会被挤出，电磁节流阀二18打开，当箱体一131内的液体逐步上升的时候，浮力阀139工作，直至浮力阀139关闭排气孔一133。
综上可知：该装置有两种工作状态：
第一，结合图4，当冷凝酸进入到箱体一131的将L形管一132的底端淹没，合成炉本体1的顶部要远高于箱体一131，冷凝酸从管道四9留下水压较大，此时箱体一131充满氮气，使气压保证在50Mpa，此时为了气压恒定，冷凝酸会从L形管一132被挤出，此时不需要冷凝酸充满整个箱体一131内，即少量就可以持续流出，这样无需定时启动阀门；
第二，结合图5，当合成炉本体1的炉内气压过高，管道四9的内的压力会变大，此时电磁节流阀一10扩大流量，当瞬时流量突然增大，氮气会被压缩，箱体一131的压强会变大，为了防止箱体一131因为压强变大而破裂，氮气会被挤出，当箱体一131内的液体逐步上升的时候，浮力阀139工作，直至浮力阀139关闭排气孔一133，如果压力还在增加，则会打开了压力调节阀二21，冷凝酸进入到箱体二241，氮气被挤入膨胀管22内，膨胀管22进行膨胀，保证箱体二241内的压强为50Mpa；
以上两种状态均可以保证冷凝酸恒定的流出，无需间歇排放。
实施例二：
基于本申请的第一实施例提供的一种二合一石墨合成炉的凝酸排放装置，本申请的第二实施例提出另一种二合一石墨合成炉的凝酸排放装置。第二实施例仅仅是第一实施例的进一步的方式，第二实施例的实施对第一实施例的单独实施不会造成影响。
下面结合附图7和实施方式对本发明的第二实施例作进一步说明：将管道系统三、氮气罐20和压力调节阀一5去除，氯化氢缓冲罐7与合成炉本体1的排气端通过管道连通，排气管26与氯化氢缓冲罐7连通，氯化氢缓冲罐7和排气孔一133之间设置用于连通两者的压力平衡管27。
由上可知：如果燃烧量恒定的情况下，上述管道连接方式，使整个管道的连接复杂性降低，有利于维修和检测。
上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (6)
1.一种二合一石墨合成炉的凝酸排放装置，包括合成炉本体（1），其特征在于：所述合成炉本体（1）的外壁顶部设有排液端，所述合成炉本体（1）的顶部排液端上安装有管道系统一，所述管道系统一上安装有冷凝酸缓冲组件（13），所述冷凝酸缓冲组件（13）上安装有管道系统二，所述管道系统二上安装有分压组件（24），所述分压组件（24）上安装有压力平衡组件，所述冷凝酸缓冲组件（13）上还安装有管道系统三，所述管道系统三上安装有氮气罐（20），所述合成炉本体（1）的排气端通过法兰安装有排气管（26），所述合成炉本体（1）的顶部安装有氯化氢缓冲组件，所述氯化氢缓冲组件与排气管（26）适配，所述合成炉本体（1）的底部安装有液封组件；所述氯化氢缓冲组件包括压力调节阀一（5）和氯化氢缓冲罐（7），所述压力调节阀一（5）的输入端和输出端分别连接有管道二（4）和管道三（6），所述管道二（4）远离压力调节阀一（5）的一端插接在合成炉本体（1）的顶部，所述管道三（6）远离压力调节阀一（5）的一端插接在氯化氢缓冲罐（7）的外壁上，氯化氢缓冲罐（7）的外壁设有排气口，所述排气口与排气管（26）连通；所述管道系统一包括压力检测器一（8）、电磁节流阀一（10）和流量检测一（12），所述电磁节流阀一（10）的输入端和输出端分别连接有管道四（9）和管道五（11），所述压力检测器一（8）设置在管道四（9）上，所述流量检测一（12）设置在管道五（11）上，所述压力检测器一（8）和电磁节流阀一（10）串级连接；所述冷凝酸缓冲组件（13）包括箱体一（131），所述箱体一（131）顶部开设有排气孔一（133）和进液口（134），所述箱体一（131）的内壁固定有隔板（137），所述隔板（137）的底部不与箱体一（131）的底部内壁接触，所述隔板（137）将箱体一（131）分割成两个相互连通的空腔，将两个所述空腔命名为腔一和腔二，所述排气孔一（133）与腔一对齐，所述进液口（134）与腔二对齐，所述腔二的内侧壁开设有安装孔一，所述安装孔一的内壁固定有L形管一（132），所述L形管一（132）位于腔二内部的一端不高于隔板（137）的底部且不与箱体一（131）的底部内壁接触，所述进液口（134）与管道五（11）连通，所述L形管一（132）位于腔二外部的一端通过法兰连接有排液管（14），所述腔二的顶部内壁安装有与排气孔一（133）适配的浮力阀（139），所述腔二的顶部内壁安装有压力检测器二（138）。
2.根据权利要求1所述的一种二合一石墨合成炉的凝酸排放装置，其特征在于：所述液封组件包括管道一（3）和液封箱（2），所述管道一（3）的一端插接在合成炉本体（1）的底部，管道一（3）的另一端插接在液封箱（2）外侧壁的底端，所述液封箱（2）的顶部为开口。
3.根据权利要求1所述的一种二合一石墨合成炉的凝酸排放装置，其特征在于：所述分压组件（24）包括箱体二（241），所述箱体二（241）与箱体一（131）并列放置，所述箱体二（241）的底部内壁低于箱体一（131）的底部内壁，所述箱体二（241）的一侧外壁开设有安装孔二和安装孔三，所述安装孔二位于安装孔三上方，所述安装孔二的内壁安装有L形管二（242），所述L形管二（242）位于箱体二（241）内部的一端低于安装孔三且不与箱体二（241）的底部内壁接触，所述安装孔二的内壁固定有连接管三（243），所述L形管二（242）位于箱体二（241）外部的一端安装有电磁节流阀三（25），所述电磁节流阀三（25）的输出端安装有连接管一（135），所述连接管一（135）的一端插接在箱体一（131）的外壁上，所述连接管三（243）的一端安装有压力调节阀二（21），所述压力调节阀二（21）的输入端安装有连接管二（136），所述连接管二（136）插接在箱体一（131）的外壁上。
4.根据权利要求1所述的一种二合一石墨合成炉的凝酸排放装置，其特征在于：所述管道系统三包括气泵（17）、流量检测器二（16）和电磁节流阀二（18），所述气泵（17）的输入端和输出端安装有管道七（19）和管道六（15），所述管道六（15）远离气泵（17）的一端插接在氮气罐（20）的外壁上，所述流量检测器二（16）安装在管道六（15）顶部上，所述电磁节流阀二（18）安装在管道七（19）上，管道六（15）固定在排气孔一（133）的内壁上。
5.根据权利要求3所述的一种二合一石墨合成炉的凝酸排放装置，其特征在于：所述箱体二（241）的顶部开设有多组排气孔，一组所述排气孔至少包含两个排气孔二，所述排气孔二的内壁固定有管道八（23），所述管道八（23）的底部连接有膨胀管（22）。
6.根据权利要求1所述的一种二合一石墨合成炉的凝酸排放装置，其特征在于：将所述管道系统三、氮气罐（20）和压力调节阀一（5）去除，所述氯化氢缓冲罐（7）与合成炉本体（1）的排气端通过管道连通，所述排气管（26）与氯化氢缓冲罐（7）连通，所述氯化氢缓冲罐（7）和排气孔一（133）之间设置用于连通两者的压力平衡管（27）。
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Denomination of invention: A coagulation acid discharge device for a two in one graphite synthesis furnace Effective date of registration: 20231204 Granted publication date: 20220729 Pledgee: Yantai Bank Co.,Ltd. Dongying Branch Pledgor: DONGYING HEBANG CHEMICAL CO.,LTD. Registration number: Y2023980069282 |