CN114653168A - 一种合成氨制备水洗氨气喷淋系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及化工气体加工技术领域，特别涉及一种合成氨制备水洗氨气喷淋系统及方法，包括支撑架、喷淋桶和喷淋装置，所述支撑架上安装有喷淋桶，喷淋桶上端插接有喷淋装置。本发明可以解决现有的设备在针对工艺气体除氨时，水洗塔内的喷淋设备不能实现周向转动，晒水扩散的范围始终保持不变，从而易出现工艺气体从洒水范围之外通过，从而降低了工艺气体除氨的效果等问题。本发明提供的一种合成氨制备水洗氨气喷淋系统所采用的喷淋机构与驱动电机和传动齿轮配合，可以使得喷淋机构周向倾斜移动，从而增大了喷淋机构洒水的范围，增加了水与工艺气体接触的面积，提高了工艺气体内部氨气的去除效果。
Description
技术领域
本发明涉及化工气体加工技术领域，特别涉及一种合成氨制备水洗氨气喷淋系统及方法。
背景技术
合成氨指由氮和氢在高温高压和催化剂存在下直接合成的氨，为一种基本无机化工流程；合成氨制备时会产生大量的工艺气体，工艺气体内含有大量的氨气，通常用水洗氨法回收氨，该法以软水为吸收液。
现有的在对工艺气体进行除氨时，通常采用水洗塔进行处理，用水洗塔对工艺气体除氨，操作简单方便，但现有的水洗塔内的喷淋设备不能实现周向转动，晒水扩散的范围始终保持不变，从而易出现工艺气体从洒水范围之外通过，从而降低了工艺气体除氨的效果。
现有的水洗塔在对工艺气体进行除氨时，还存在工艺气体内的灰尘颗粒一同随着工艺气体流动并附着在喷淋设备上，从而导致喷淋设备出现堵塞的现象，使得水喷洒不出，从而不能对工艺气体进行除氨。
发明内容
要解决的技术问题：本发明提供的一种合成氨制备水洗氨气喷淋系统及方法，可以解决上述提到的工艺气体进行除氨时存在的问题。
技术方案：为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案，一种合成氨制备水洗氨气喷淋系统，包括支撑架、喷淋桶和喷淋装置，所述支撑架上安装有喷淋桶，喷淋桶上端插接有喷淋装置。
所述喷淋装置包括插接在所述喷淋桶上端的放置板，放置板上端通过支撑柱安装有驱动电机，驱动电机外侧设置有呈环形结构的进水框，进水框通过安装杆安装在放置板上端，放置板下端安装有多个周向均匀分布的连杆，多个所述连杆下端共同安装有隔挡板，隔挡板上开设有多个周向均匀分布的进气通孔，进气通孔内部安装有喷淋机构，多个所述喷淋机构之间共同啮合有传动齿轮，传动齿轮与隔挡板转动连接，传动齿轮上端安装有联动杆，联动杆贯穿放置板且与放置板转动连接，联动杆上端与驱动电机的输出轴固定连接。
所述喷淋机构包括安装在所述进气通孔内壁的圆环套，圆环套内壁对称安装有两个连接杆，两个所述连接杆之间共同安装有球铰环，球铰环内部转动连接有球型框，球型框上端安装有圆管，圆管外表面转动连接有转动环，转动环侧壁铰接有卡接板，卡接板下端安装有卡接柱，球型框下端安装有喷洒单元，喷洒单元与球铰环之间设置有限位环板，限位环板与圆环套内壁固定连接，喷洒单元下方设置有分散网，分散网与圆环套内壁固定连接，圆环套上端转动连接有齿轮环，齿轮环与传动齿轮啮合，齿轮环上端开设有卡接孔，圆管上端安装有连接软管，连接软管贯穿放置板并与进水框固定连接。
作为本发明的一种优选技术方案，所述喷洒单元包括安装在所述球型框下端的喷洒框，喷洒框呈锥形结构，喷洒框侧壁开设有多个周向均匀分布的滑动通孔，滑动通孔内部滑动连接有推挤杆，推挤杆下端转动连接有转动轮，转动轮下方设置有下压板，下压板两端处均匀滑动连接有导向杆，导向杆下端与喷洒框下壁内端面固定连接，下压板与喷洒框下壁之间安装有连接弹簧，下压板下端安装有多个均匀分布的清理杆，喷洒框下壁开设有多个周向均匀分布的喷洒孔，喷洒孔与清理杆一一对应。
作为本发明的一种优选技术方案，所述喷淋桶下端为锥形结构，喷淋桶下端中部安装有排水管。
作为本发明的一种优选技术方案，所述喷淋桶侧壁靠近下端处贯穿安装有进气管，进气管靠近喷淋桶内部的一端安装有过滤套，过滤套远离进去管的一端设置有斜面。
作为本发明的一种优选技术方案，所述喷淋桶侧壁靠近上端处安装有出气管，出气管内壁安装有过滤网。
作为本发明的一种优选技术方案，所述推挤杆上端转动连接有滑珠，滑珠与限位环板滑动配合。
作为本发明的一种优选技术方案，所述清理杆外表面从上至下安装有多个周向均匀分布的柔性清理刷。
作为本发明的一种优选技术方案，所述圆环套下端开设有喇叭状开口。
此外，本发明还提供了一种合成氨制备水洗氨气喷淋的方法，具体包括以下步骤：
S1：人工将喷淋桶通过支撑架放置在工作位置处，然后将卡接板下端的卡接柱卡接在齿轮环上端的卡接孔内，再将放置板放置在喷淋桶上端。
S2：水管与进水框连接，水管内的水流入进水框内，进水框内的水通过连接软管流入喷淋机构内，在通过喷淋机构流出。
S3：人工将喷淋桶与气体管道连接。
S4：启动驱动电机，驱动电机通过联动杆带动传动齿轮转动，传动齿轮带动喷淋机构转动，喷淋机构将水均匀洒向喷淋桶内，水与氨气接触形成氨水，从而将氨气去除，喷淋完成。
有益效果：1.本发明提供的一种合成氨制备水洗氨气喷淋系统所采用的喷淋机构与驱动电机和传动齿轮配合，可以使得喷淋机构周向倾斜移动，从而增大了喷淋机构洒水的范围，增加了水与工艺气体接触的面积，提高了工艺气体内部氨气的去除效果。
2.本发明提供的一种合成氨制备水洗氨气喷淋系统所采用的喷洒单元在周向倾斜移动时可以对喷洒框上的喷洒孔进行清理，从而避免了喷洒单元在工作时出现堵塞的现象，确保了洒水的成功率，避免出现工艺气体未除氨气的现象，并且在对喷洒孔进行清理过程中不妨碍喷洒框的使用。
3.本发明提供的一种合成氨制备水洗氨气喷淋系统所采用的隔挡板可以对工艺气体进行流动引导，使得工艺气体只能通过特定的通道进行排出，从而确保了工艺气体内的氨气与水充分反应，提高了工艺气体除氨的效果。
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是本发明的第一视角立体结构示意图。
图2是本发明的第二视角立体结构示意图。
图3是本发明的主视图。
图4是本发明的剖视图。
图5是本发明喷淋机构的结构示意剖视图。
图6是本发明图5中G处的放大图。
图中：1、支撑架；2、喷淋桶；21、排水管；22、进气管；23、过滤套；24、出气管；3、喷淋装置；31、放置板；32、驱动电机；33、进水框；34、连杆；35、隔挡板；36、喷淋机构；361、圆环套；362、连接杆；363、球铰环；364、球型框；365、圆管；366、转动环；367、卡接板；368、喷洒单元；3681、喷洒框；3682、推挤杆；3683、下压板；3684、导向杆；3685、连接弹簧；3686、清理杆；369、限位环板；360、分散网；3601、齿轮环；37、传动齿轮；38、联动杆。
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。
参阅图1-图3，一种合成氨制备水洗氨气喷淋系统，包括支撑架1、喷淋桶2和喷淋装置3，所述支撑架1上安装有喷淋桶2，喷淋桶2上端插接有喷淋装置3。
参阅图4，所述喷淋装置3包括插接在所述喷淋桶2上端的放置板31，放置板31上端通过支撑柱安装有驱动电机32，驱动电机32外侧设置有呈环形结构的进水框33，进水框33通过安装杆安装在放置板31上端，放置板31下端安装有多个周向均匀分布的连杆34，多个所述连杆34下端共同安装有隔挡板35，隔挡板35上开设有多个周向均匀分布的进气通孔，进气通孔内部安装有喷淋机构36，多个所述喷淋机构36之间共同啮合有传动齿轮37，传动齿轮37与隔挡板35转动连接，传动齿轮37上端安装有联动杆38，联动杆38贯穿放置板31且与放置板31转动连接，联动杆38上端与驱动电机32的输出轴固定连接，具体工作时，在喷淋机构36调节完成后，通过现有的吊机将放置板31吊至在喷淋桶2上端，之后将水管与进水框33连接，水管内的水流入进水框33内，进水框33内的水通过连接软管流入喷淋机构36内，启动驱动电机32，驱动电机32通过联动杆38带动传动齿轮37转动，传动齿轮37带动喷淋机构36转动，喷淋机构36将水均匀洒向喷淋桶2内。
参阅图4，所述喷淋桶2侧壁靠近下端处贯穿安装有进气管22，进气管22靠近喷淋桶2内部的一端安装有过滤套23，过滤套23远离进去管的一端设置有斜面，具体工作时，通过人工的方式将气体管道与进气管22连接，进气管22端部的过滤套23对气体管道内的工艺气体进行初次过滤，减少工艺气体内含有的灰尘颗粒，工艺气体通过进气管22进入喷淋桶2内。
参阅图4和图5，所述喷淋机构36包括安装在所述进气通孔内壁的圆环套361，圆环套361下端开设有喇叭状开口，圆环套361内壁对称安装有两个连接杆362，两个所述连接杆362之间共同安装有球铰环363，球铰环363内部转动连接有球型框364，球型框364上端安装有圆管365，圆管365外表面转动连接有转动环366，转动环366侧壁铰接有卡接板367，卡接板367下端安装有卡接柱，球型框364下端安装有喷洒单元368，喷洒单元368与球铰环363之间设置有限位环板369，限位环板369与圆环套361内壁固定连接，喷洒单元368下方设置有分散网360，分散网360与圆环套361内壁固定连接，圆环套361上端转动连接有齿轮环3601，齿轮环3601与传动齿轮37啮合，齿轮环3601上端开设有卡接孔，圆管365上端安装有连接软管，连接软管贯穿放置板31并与进水框33固定连接，具体工作时，在对工艺气体处理前，手动将卡接板367下端的卡接柱卡接在齿轮环3601上端的卡接孔内，从而使得圆管365和喷洒单元368处于倾斜的状态，之后放置板31带动喷洒单元368移动至喷淋桶2内，启动驱动电机32，驱动电机32通过联动杆38带动传动齿轮37转动，传动齿轮37通过齿轮环3601带动卡接板367转动，卡接板367带动圆管365移动，圆管365通过球型框364在球铰环363进行周向倾斜移动，球型框364带动喷洒单元368进行周向倾斜移动，同时进水框33内的水通过连接软管流入喷淋机构36内，周向倾斜移动的喷淋机构36将水洒向圆环套361内，从而扩大了洒水的范围，增加了水与工艺气体接触的面，然后工艺气体通过进气管22进入喷淋桶2内，隔挡板35对工艺气体进行隔挡，使得工艺气体只能从圆环套361内向上移动，圆环套361下端的喇叭状开口便于工艺气体的进入，分散网360对喷淋机构36喷洒的水进行再次扩散，从而确保水能过与工艺气体内含有的氨气充分反应生成氨水，提高了工艺气体除氨的效果。
参阅图5和图6，所述喷洒单元368包括安装在所述球型框364下端的喷洒框3681，喷洒框3681呈锥形结构，喷洒框3681侧壁开设有多个周向均匀分布的滑动通孔，滑动通孔内部滑动连接有推挤杆3682，推挤杆3682上端转动连接有滑珠，滑珠与限位环板369滑动配合，推挤杆3682下端转动连接有转动轮，转动轮下方设置有下压板3683，下压板3683两端处均匀滑动连接有导向杆3684，导向杆3684下端与喷洒框3681下壁内端面固定连接，下压板3683与喷洒框3681下壁之间安装有连接弹簧3685，下压板3683下端安装有多个均匀分布的清理杆3686，喷洒框3681下壁开设有多个周向均匀分布的喷洒孔，喷洒孔与清理杆3686一一对应，清理杆3686外表面从上至下安装有多个周向均匀分布的柔性清理刷，具体工作时，在对工艺气体进行除氨时，球型框364带动喷洒框3681进行周向倾斜移动，喷洒框3681带动多个推挤杆3682依次与限位环板369配合，推挤杆3682上的滑珠与限位环板369接触并受力带动推挤杆3682向下推挤，推挤杆3682通过转动轮对下压板3683进行下压，下压板3683带动清理杆3686外表面的柔性清理刷对喷洒孔内部进行清理，从而避免喷洒孔内部出现堵塞的现象，确保水能够从喷洒孔内排出，交错设置的柔性清理刷在对喷洒孔进行清理时可以避免将水堵塞，喷洒框3681可以继续工作，在推挤杆3682上的滑珠与限位环板369分离后，连接弹簧3685带动下压板3683和清理杆3686复位。
参阅图4，所述喷淋桶2下端为锥形结构，喷淋桶2下端中部安装有排水管21，具体工作时，人工将收集桶放置在排水管21下方，水与氨气反应后产生的氨水通过排水管21流出至收集桶内。
所述喷淋桶2侧壁靠近上端处安装有出气管24，出气管24内壁安装有过滤网，具体工作时，除氨后的工艺气体通过出气管24排至现有的工艺气体收集框内，过滤网对工艺气体进行再次过滤处理。
此外，本发明还提供了一种合成氨制备水洗氨气喷淋的方法，具体包括以下步骤：
S1：人工将喷淋桶2通过支撑架1放置在工作位置处，然后手动将卡接板367下端的卡接柱卡接在齿轮环3601上端的卡接孔内，从而使得圆管365和喷洒单元368处于倾斜的状态，再现有的吊机将放置板31吊至在喷淋桶2上端。
S2：水管与进水框33连接，水管内的水流入进水框33内，进水框33内的水通过连接软管流入喷淋机构36内，在通过喷淋机构36流出。
S3：通过人工的方式将气体管道与进气管22连接，进气管22端部的过滤套23对气体管道内的工艺气体进行初次过滤，减少工艺气体内含有的灰尘颗粒，工艺气体通过进气管22进入喷淋桶2内。
S4：启动驱动电机32，驱动电机32通过联动杆38带动传动齿轮37转动，传动齿轮37通过齿轮环3601带动卡接板367转动，卡接板367带动圆管365移动，圆管365通过球型框364在球铰环363进行周向倾斜移动，球型框364带动喷洒单元368进行周向倾斜移动，同时进水框33内的水通过连接软管流入喷淋机构36内，周向倾斜移动的喷淋机构36将水洒向圆环套361内，从而扩大了洒水的范围，然后工艺气体通过进气管22进入喷淋桶2内，隔挡板35对工艺气体进行隔挡，使得工艺气体只能从圆环套361内向上移动，圆环套361下端的喇叭状开口便于工艺气体的进入，分散网360对喷淋机构36喷洒的水进行再次扩散，从而确保水能过与工艺气体内含有的氨气充分反应生成氨水，从而将氨气去除，人工将收集桶放置在排水管21下方，水与氨气反应后产生的氨水通过排水管21流出至收集桶内，除氨后的工艺气体通过出气管24排至现有的工艺气体收集框内，喷淋完成。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (9)
1.一种合成氨制备水洗氨气喷淋系统，包括支撑架(1)、喷淋桶(2)和喷淋装置(3)，其特征在于：所述支撑架(1)上安装有喷淋桶(2)，喷淋桶(2)上端插接有喷淋装置(3)；其中：
所述喷淋装置(3)包括插接在所述喷淋桶(2)上端的放置板(31)，放置板(31)上端通过支撑柱安装有驱动电机(32)，驱动电机(32)外侧设置有呈环形结构的进水框(33)，进水框(33)通过安装杆安装在放置板(31)上端，放置板(31)下端安装有多个周向均匀分布的连杆(34)，多个所述连杆(34)下端共同安装有隔挡板(35)，隔挡板(35)上开设有多个周向均匀分布的进气通孔，进气通孔内部安装有喷淋机构(36)，多个所述喷淋机构(36)之间共同啮合有传动齿轮(37)，传动齿轮(37)与隔挡板(35)转动连接，传动齿轮(37)上端安装有联动杆(38)，联动杆(38)贯穿放置板(31)且与放置板(31)转动连接，联动杆(38)上端与驱动电机(32)的输出轴固定连接；
所述喷淋机构(36)包括安装在所述进气通孔内壁的圆环套(361)，圆环套(361)内壁对称安装有两个连接杆(362)，两个所述连接杆(362)之间共同安装有球铰环(363)，球铰环(363)内部转动连接有球型框(364)，球型框(364)上端安装有圆管(365)，圆管(365)外表面转动连接有转动环(366)，转动环(366)侧壁铰接有卡接板(367)，卡接板(367)下端安装有卡接柱，球型框(364)下端安装有喷洒单元(368)，喷洒单元(368)与球铰环(363)之间设置有限位环板(369)，限位环板(369)与圆环套(361)内壁固定连接，喷洒单元(368)下方设置有分散网(360)，分散网(360)与圆环套(361)内壁固定连接，圆环套(361)上端转动连接有齿轮环(3601)，齿轮环(3601)与传动齿轮(37)啮合，齿轮环(3601)上端开设有卡接孔，圆管(365)上端安装有连接软管，连接软管贯穿放置板(31)并与进水框(33)固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种合成氨制备水洗氨气喷淋系统，其特征在于：所述喷洒单元(368)包括安装在所述球型框(364)下端的喷洒框(3681)，喷洒框(3681)呈锥形结构，喷洒框(3681)侧壁开设有多个周向均匀分布的滑动通孔，滑动通孔内部滑动连接有推挤杆(3682)，推挤杆(3682)下端转动连接有转动轮，转动轮下方设置有下压板(3683)，下压板(3683)两端处均匀滑动连接有导向杆(3684)，导向杆(3684)下端与喷洒框(3681)下壁内端面固定连接，下压板(3683)与喷洒框(3681)下壁之间安装有连接弹簧(3685)，下压板(3683)下端安装有多个均匀分布的清理杆(3686)，喷洒框(3681)下壁开设有多个周向均匀分布的喷洒孔，喷洒孔与清理杆(3686)一一对应。
3.根据权利要求1所述的一种合成氨制备水洗氨气喷淋系统，其特征在于：所述喷淋桶(2)下端为锥形结构，喷淋桶(2)下端中部安装有排水管(21)。
4.根据权利要求1所述的一种合成氨制备水洗氨气喷淋系统，其特征在于：所述喷淋桶(2)侧壁靠近下端处贯穿安装有进气管(22)，进气管(22)靠近喷淋桶(2)内部的一端安装有过滤套(23)，过滤套(23)远离进去管的一端设置有斜面。
5.根据权利要求2所述的一种合成氨制备水洗氨气喷淋系统，其特征在于：所述喷淋桶(2)侧壁靠近上端处安装有出气管(24)，出气管(24)内壁安装有过滤网。
6.根据权利要求2所述的一种合成氨制备水洗氨气喷淋系统，其特征在于：所述推挤杆(3682)上端转动连接有滑珠，滑珠与限位环板(369)滑动配合。
7.根据权利要求2所述的一种合成氨制备水洗氨气喷淋系统，其特征在于：所述清理杆(3686)外表面从上至下安装有多个周向均匀分布的柔性清理刷。
8.根据权利要求1所述的一种合成氨制备水洗氨气喷淋系统，其特征在于：所述圆环套(361)下端开设有喇叭状开口。
9.根据权利要求1所述的一种合成氨制备水洗氨气喷淋系统，其特征在于：采用上述合成氨制备水洗氨气喷淋系统进行水洗氨气喷淋的方法，具体包括以下步骤：
S1：人工将喷淋桶(2)通过支撑架(1)放置在工作位置处，然后将卡接板(367)下端的卡接柱卡接在齿轮环(3601)上端的卡接孔内，再将放置板(31)放置在喷淋桶(2)上端；
S2：水管与进水框(33)连接，水管内的水流入进水框(33)内，进水框(33)内的水通过连接软管流入喷淋机构(36)内，在通过喷淋机构(36)流出；
S3：人工将喷淋桶(2)与气体管道连接；
S4：启动驱动电机(32)，驱动电机(32)通过联动杆(38)带动传动齿轮(37)转动，传动齿轮(37)带动喷淋机构(36)转动，喷淋机构(36)将水均匀洒向喷淋桶(2)内，水与氨气接触形成氨水，从而将氨气去除，喷淋完成。
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