CN116688718B

CN116688718B - 硫酸钾尾气处理系统

Info

Publication number: CN116688718B
Application number: CN202310730076.9A
Authority: CN
Inventors: 何飞; 陈钧; 陈徐飞
Original assignee: Nantong Star Graphite Co ltd
Current assignee: Nantong Star Graphite Co ltd
Priority date: 2023-06-20
Filing date: 2023-06-20
Publication date: 2024-01-19
Anticipated expiration: 2043-06-20
Also published as: CN116688718A

Abstract

本发明涉及石墨制化工设备用品及系统集成技术领域，具体为硫酸钾尾气处理系统，包括石墨冷却器，其特征在于：所述石墨冷却器的底部设有沉降箱，所述沉降箱的左侧设有二级硫酸回收塔，所述二级硫酸回收塔的下方设有三级降膜吸收器，所述三级降膜吸收器的右侧下方设有稀盐酸供给器，所述三级降膜吸收器的右侧上方设有气泵，所述气泵的上方设有二级水洗塔。本发明实现对酸液的变速供给和液幕的调节，提升了装置的高效性和调节性，本装置采用全自动化控制，保证设备中液位温度，盐酸浓度达标合格，尾气满足要求达标排放。

Description

硫酸钾尾气处理系统

技术领域

本发明涉及石墨制化工设备用品及系统集成技术领域，具体为硫酸钾尾气处理系统。

背景技术

硫酸钾，是指一种重要的含硫、钾元素的无氯钾肥，可用在多个领域，其市场需求广泛，曼海姆法生产硫酸钾是用硫酸和氯化钾在曼海姆炉内，在高温条件下发生反应，产生硫酸钾，并生成氯化氢，氯化氢被水吸收产生盐酸，硫酸钾冷却后为作为主要产物，曼海姆法是迄今为止技术最成熟可靠、质量最稳定的生产硫酸钾的方法，在生产硫酸钾的过程中，会产生大量的氯化氢尾气，可作为副产物盐酸的生产原料，现有的硫酸钾生产企业，其配套处理设备较差，仅提供氯化氢尾气的初步冷却和洗涤，制得的盐酸品质差、销路差，而且，尾气处理不完整，不符合排放要求，需额外进行净化，不仅提高了处理成本，而且副产物利润低下。

现有技术多类似于利用曼海姆法生产硫酸钾过程中的氯化氢气体制备盐酸的方法，专利号为CN110092352A的结构包括曼海姆炉中产生的气体经冷却后，进入喷淋塔进行喷淋洗涤，再经第一除雾器除雾处理后依次进入一级洗涤塔、第二除雾器、二级洗涤塔、第三除雾器、三级降膜吸收塔及四级洗涤塔连续洗涤后排空，用去离子水对四级洗涤塔的气体进行洗涤吸收后得到的洗涤液1进入三级降膜吸收塔进行洗涤吸收，得到盐酸A，环保尾气用去离子水洗涤，洗涤液依次进入二级洗涤塔、一级洗涤塔和喷淋塔对曼海姆炉出来的气体进行洗涤，喷淋塔内喷淋洗涤液达到一定浓度后排出用KOH溶液中和得到硫酸钾和氯化钾混合溶液，混合溶液经喷雾干燥后进入曼海姆炉生产硫酸钾，该工艺简单，得到的盐酸纯度高，但是该装置依旧存在可以优化的地方。

现有装置主要是通过多级降膜吸收塔吸收烟气中的氯化氢气体，使得部分酸液难以依据氯化氢的含量进行变速供给，从而导致部分酸液的吸收效率较低。

同时部分装置主要是通过隔板和幕板的配合来控制酸液瀑幕的厚度，使得部分液幕难以依据酸液的供给速率进行调节，从而导致部分液幕断流，降低装置的工作效率和实用性。

发明内容

本发明的目的在于提供硫酸钾尾气处理系统，以解决上述背景技术中提出的现有装置主要是通过多级降膜吸收塔吸收烟气中的氯化氢气体，使得部分酸液难以依据氯化氢的含量进行变速供给，从而导致部分酸液的吸收效率较低，同时部分装置主要是通过隔板和幕板的配合来控制酸液瀑幕的厚度，使得部分液幕难以依据酸液的供给速率进行调节，从而导致部分液幕断流的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：硫酸钾尾气处理系统，包括：

石墨冷却器，其特征在于：所述石墨冷却器的底部设有沉降箱，所述沉降箱的左侧设有二级硫酸回收塔，所述二级硫酸回收塔的下方设有三级降膜吸收器，所述三级降膜吸收器的右侧下方设有稀盐酸供给器，所述三级降膜吸收器的右侧上方设有气泵，所述气泵的上方设有二级水洗塔；

所述三级降膜吸收器包括基座，所述基座的顶部中间固定连接有吸收塔，所述吸收塔的左侧设有混酸箱，所述混酸箱的底部固定连接在基座的顶部左侧，所述吸收塔的顶部固定连接有调节箱，所述调节箱的右侧固定连接有联动箱，所述联动箱的底部设有传动箱，所述传动箱的底部左侧固定连接有酸泵，所述酸泵的左侧固定连接在吸收塔的右侧上方，所述吸收塔的右侧中部固定连接有控制台，所述传动箱的内部设有变速机构，所述调节箱的内部设有调节机构；

所述吸收塔的内壁上方固定连接有隔板，所述隔板的下方设幕板，所述幕板的顶部固定连接有输气管，所述输气管的顶部穿过隔板并固定连接有排气座，所述排气座的外壁固定连接在调节箱的顶部，所述幕板的下方设有导烟柱，所述导烟柱的底端固定连接有进烟筒，所述进烟筒的另一端穿过吸收塔的底部和基座并置于基座的顶部右侧。

优选的，所述变速机构包括传动电机，所述传动电机的底部固定连接在传动箱的顶部右侧，所述传动电机的底部固定连接有传动轴，所述传动轴的底端穿过传动箱的顶部并活动连接在传动箱的内部底端右侧，所述传动轴的外壁固定连接有固定主轮，所述固定主轮的外壁啮合连接有皮带。

优选的，所述皮带的内壁左侧啮合连接有固定副轮，所述固定副轮的内壁固定连接有转动轴，所述转动轴的顶端活动连接在传动箱的内部顶端左侧，所述转动轴的底端穿过酸泵，所述转动轴的外壁位于酸泵的内部固定连接有离心叶片。

优选的，所述传动轴的外壁位于固定主轮的上方活动连接有活动主轮，所述活动主轮的顶部活动连接有第一活动环，所述第一活动环的顶部固定连接有弹簧，所述弹簧的顶端固定连接在传动箱的内部顶端右侧。

优选的，所述转动轴的外壁位于固定副轮的上方并活动连接有活动副轮，所述活动副轮的顶部活动连接有第二活动环，所述第二活动环的内壁活动连接在转动轴的外壁上方。

优选的，所述变速机构还包括调节电机，所述调节电机的左侧固定连接在联动箱的右侧上方，所述调节电机的左侧固定连接有调节轴，所述调节轴的左端穿过联动箱并固定连接有第一锥形齿轮。

优选的，所述第一锥形齿轮的左侧上方啮合连接有第二锥形齿轮，所述第二锥形齿轮的内壁固定连接有蜗杆，所述蜗杆的顶端活动连接在联动箱的内部顶端，所述蜗杆的底端固定连接有螺杆，所述螺杆的底端活动连接在联动箱的内部底端。

优选的，所述螺杆的外壁活动连接有螺套，所述螺套的右端穿过联动箱并固定连接有滑动架，所述滑动架的底端穿过传动箱的顶部左侧并固定连接在第二活动环的外壁上。

优选的，所述调节机构的包括蜗轮，所述蜗轮的左侧固定连接有联动轴，所述联动轴的左端穿过调节箱的右侧并固定连接有第三锥形齿轮，所述第三锥形齿轮的左侧上方啮合连接有第四锥形齿轮，所述第四锥形齿轮的顶部固定连接有转动环，所述转动环的外壁活动连接有限位环，所述限位环的外壁固定连接在调节箱的内壁上方。

优选的，所述转动环的底部外环活动连接有牵引杆，所述牵引杆的底端活动连接有升降板，所述升降板的内壁固定连接在输气管的外壁上方，所述升降板的外环插设有限位杆，所述限位杆的底端固定连接在吸收塔的顶部外环。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

该种用于硫酸钾尾气处理的装置设置有变速机构，通过控制台启动传动电机带动传动轴、固定主轮、皮带、固定副轮、转动轴转动和离心叶片转动，实现对酸液的供给，通过控制台带动调节电机带动调节轴、第一锥形齿轮、第二锥形齿轮、蜗杆和螺杆同步转动，螺杆带动螺套、滑动架、第二活动环和活动副轮同步滑动，活动主轮带动第一活动环和弹簧相对于活动副轮逆向调节，使得调节皮带左右侧的半径比同步调节，通过上述设计，实现对酸液的变速供给，使得工作效率得到提高，提高了装置的高效性和实用性。

该种用于硫酸钾尾气处理的装置设置有调节机构，通过蜗杆啮合带动蜗轮、联动轴、第三锥形齿轮和第四锥形齿轮转动，第四锥形齿轮带动转动环在限位环的内壁滑动，转动环带动牵引杆的顶部同步转动，使得牵引杆的底端带动升降板上下滑动，通过上述设计，实现对液幕的调节，使得工作效率得到提高，提高了装置的调节性和实用性。

附图说明

图1为本发明的工作流程示意图；

图2为本发明的结构正视示意图；

图3为本发明的结构正视剖面示意图；

图4为本发明降膜吸收器和调节箱的局部结构正视剖面示意图；

图5为本发明传动箱和变速机构的局部结构正视剖面示意图；

图6为本发明联动箱和变速机构的局部结构正视剖面示意图；

图7为本发明调节箱和调节机构的局部结构正视剖面示意图。

图中：101、石墨冷却器；102、沉降箱；103、二级硫酸回收塔；104、三级降膜吸收器；105、稀盐酸供给器；106、气泵；107、二级水洗塔；111、基座；112、吸收塔；113、混酸箱；114、调节箱；115、联动箱；116、传动箱；117、酸泵；118、控制台；121、隔板；122、幕板；123、输气管；124、排气座；125、导烟柱；126、进烟筒；2、变速机构；201、传动电机；202、传动轴；203、固定主轮；204、皮带；205、固定副轮；206、转动轴；207、离心叶片；211、活动主轮；212、第一活动环；213、弹簧；214、活动副轮；215、第二活动环；221、调节电机；222、调节轴；223、第一锥形齿轮；224、第二锥形齿轮；225、蜗杆；226、螺杆；227、螺套；228、滑动架；3、调节机构；301、蜗轮；302、联动轴；303、第三锥形齿轮；304、第四锥形齿轮；305、转动环；306、限位环；307、牵引杆；308、升降板；309、限位杆。

实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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。

请参阅图1-7，本发明提供的一种实施例：

硫酸钾尾气处理系统，包括：

石墨冷却器101，石墨冷却器101的底部设有沉降箱102，沉降箱102的左侧设有二级硫酸回收塔103，二级硫酸回收塔103的下方设有三级降膜吸收器104，三级降膜吸收器104的右侧下方设有稀盐酸供给器105，三级降膜吸收器104的右侧上方设有气泵106，气泵106的上方设有二级水洗塔107；

三级降膜吸收器104包括基座111，基座111的顶部中间固定连接有吸收塔112，吸收塔112的左侧设有混酸箱113，混酸箱113的底部固定连接在基座111的顶部左侧，吸收塔112的顶部固定连接有调节箱114，调节箱114的右侧固定连接有联动箱115，联动箱115的底部设有传动箱116，传动箱116的底部左侧固定连接有酸泵117，酸泵117的左侧固定连接在吸收塔112的右侧上方，吸收塔112的右侧中部固定连接有控制台118，传动箱116的内部设有变速机构2，调节箱114的内部设有调节机构3；

吸收塔112的内壁上方固定连接有隔板121，隔板121的下方设幕板122，幕板122的顶部固定连接有输气管123，输气管123的顶部穿过隔板121并固定连接有排气座124，排气座124的外壁固定连接在调节箱114的顶部，幕板122的下方设有导烟柱125，导烟柱125的底端固定连接有进烟筒126，进烟筒126的另一端穿过吸收塔112的底部和基座111并置于基座111的顶部右侧。

变速机构2包括传动电机201，传动电机201的底部固定连接在传动箱116的顶部右侧，传动电机201的底部固定连接有传动轴202，传动轴202的底端穿过传动箱116的顶部并活动连接在传动箱116的内部底端右侧，传动轴202的外壁固定连接有固定主轮203，固定主轮203的外壁啮合连接有皮带204，通过该设计，实现了固定主轮203带动皮带204转动，皮带204的内壁左侧啮合连接有固定副轮205，固定副轮205的内壁固定连接有转动轴206，转动轴206的顶端活动连接在传动箱116的内部顶端左侧，转动轴206的底端穿过酸泵117，转动轴206的外壁位于酸泵117的内部固定连接有离心叶片207，通过该设计，实现了离心叶片207的转动，并带动酸液进入吸收塔112的内部，传动轴202的外壁位于固定主轮203的上方活动连接有活动主轮211，活动主轮211的顶部活动连接有第一活动环212，第一活动环212的顶部固定连接有弹簧213，弹簧213的顶端固定连接在传动箱116的内部顶端右侧，通过该设计，实现了第一活动环212的限位滑动和自动复位，转动轴206的外壁位于固定副轮205的上方并活动连接有活动副轮214，活动副轮214的顶部活动连接有第二活动环215，第二活动环215的内壁活动连接在转动轴206的外壁上方，通过该设计，实现了第二活动环215的限位滑动。

变速机构2还包括调节电机221，调节电机221的左侧固定连接在联动箱115的右侧上方，调节电机221的左侧固定连接有调节轴222，调节轴222的左端穿过联动箱115并固定连接有第一锥形齿轮223，通过该设计，实现了第一锥形齿轮223的限位转动，第一锥形齿轮223的左侧上方啮合连接有第二锥形齿轮224，第二锥形齿轮224的内壁固定连接有蜗杆225，蜗杆225的顶端活动连接在联动箱115的内部顶端，蜗杆225的底端固定连接有螺杆226，螺杆226的底端活动连接在联动箱115的内部底端，通过该设计，实现了螺杆226的限位转动，螺杆226的外壁活动连接有螺套227，螺套227的右端穿过联动箱115并固定连接有滑动架228，滑动架228的底端穿过传动箱116的顶部左侧并固定连接在第二活动环215的外壁上，通过该设计，实现了滑动架228带动第二活动环215限位滑动，以调节皮带204左右两侧的半径，从而实现对离心叶片207的变速转动。

调节机构3的包括蜗轮301，蜗轮301的左侧固定连接有联动轴302，联动轴302的左端穿过调节箱114的右侧并固定连接有第三锥形齿轮303，第三锥形齿轮303的左侧上方啮合连接有第四锥形齿轮304，第四锥形齿轮304的顶部固定连接有转动环305，转动环305的外壁活动连接有限位环306，限位环306的外壁固定连接在调节箱114的内壁上方，通过该设计，实现了转动环305的限位转动，转动环305的底部外环活动连接有牵引杆307，牵引杆307的底端活动连接有升降板308，升降板308的内壁固定连接在输气管123的外壁上方，升降板308的外环插设有限位杆309，限位杆309的底端固定连接在吸收塔112的顶部外环，通过该设计，实现了输气管123带动幕板122上下滑动。

工作原理：当需要对废气进行净化时，首先烟气通过石墨冷却器101进行冷却处理，冷却的烟气进入沉降箱102对固体颗粒与水分进行分离，混杂的氯化氢气体进入二级硫酸回收塔103并用浓盐酸洗涤，去除尾气中的硫酸及盐分，然后干净的氯化氢气体再经三级降膜吸收器104吸收制取高浓度的盐酸，经三级降膜吸收器104吸收氯化氢后的尾气，再依次进入二级水洗塔107使得尾气达标排放，实现对对废气的净化操作。

当需要对酸液进行变速供给时，首先通过控制台118启动传动电机201，传动电机201带动传动轴202转动，传动轴202带动固定主轮203同步转动，固定主轮203配合活动副轮214带动皮带204转动，皮带204带动固定副轮205和活动副轮214同步转动，固定副轮205带动转动轴206转动，转动轴206带动离心叶片207转动，实现对酸液的供给，然后通过控制台118带动调节电机221，调节电机221带动调节轴222转动，调节轴222带动第一锥形齿轮223同步转动，第一锥形齿轮223啮合带动第二锥形齿轮224转动，第二锥形齿轮224带动蜗杆225限位转动，蜗杆225带动螺杆226同步转动，螺杆226带动螺套227上下滑动，螺套227带动滑动架228同步转动，滑动架228带动第二活动环215和活动副轮214同步滑动，活动主轮211受到皮带204的限制，使得活动主轮211带动第一活动环212和弹簧213相对于活动副轮214逆向调节，使得调节皮带204左右侧的半径比同步调节，实现对酸液的变速供给操作。

当需要对液幕进行调节时，首先通过蜗杆225啮合带动蜗轮301转动，蜗轮301带动联动轴302转动，联动轴302带动第三锥形齿轮303转动，第三锥形齿轮303啮合带动第四锥形齿轮304转动，第四锥形齿轮304带动转动环305在限位环306的内壁滑动，转动环305带动牵引杆307的顶部同步转动，升降板308受到限位杆309的限制，使得牵引杆307的底端带动升降板308上下滑动，实现对液幕的调节操作，操作到此结束。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims

1.硫酸钾尾气处理系统，包括石墨冷却器（101），其特征在于：所述石墨冷却器（101）的底部设有沉降箱（102），所述沉降箱（102）的左侧设有二级硫酸回收塔（103），所述二级硫酸回收塔（103）的下方设有三级降膜吸收器（104），所述三级降膜吸收器（104）的右侧下方设有稀盐酸供给器（105），所述三级降膜吸收器（104）的右侧上方设有气泵（106），所述气泵（106）的上方设有二级水洗塔（107）；

所述三级降膜吸收器（104）包括基座（111），所述基座（111）的顶部中间固定连接有吸收塔（112），所述吸收塔（112）的左侧设有混酸箱（113），所述混酸箱（113）的底部固定连接在基座（111）的顶部左侧，所述吸收塔（112）的顶部固定连接有调节箱（114），所述调节箱（114）的右侧固定连接有联动箱（115），所述联动箱（115）的底部设有传动箱（116），所述传动箱（116）的底部左侧固定连接有酸泵（117），所述酸泵（117）的左侧固定连接在吸收塔（112）的右侧上方，所述吸收塔（112）的右侧中部固定连接有控制台（118）；

所述传动箱（116）的内部设有变速机构（2），所述变速机构（2）包括传动电机（201），所述传动电机（201）的底部固定连接在传动箱（116）的顶部右侧，所述传动电机（201）的底部固定连接有传动轴（202），所述传动轴（202）的底端穿过传动箱（116）的顶部并活动连接在传动箱（116）的内部底端右侧，所述传动轴（202）的外壁固定连接有固定主轮（203），所述固定主轮（203）的外壁啮合连接有皮带（204），所述皮带（204）的内壁左侧啮合连接有固定副轮（205），所述固定副轮（205）的内壁固定连接有转动轴（206），所述转动轴（206）的顶端活动连接在传动箱（116）的内部顶端左侧，所述转动轴（206）的底端穿过酸泵（117），所述转动轴（206）的外壁位于酸泵（117）的内部固定连接有离心叶片（207），所述传动轴（202）的外壁位于固定主轮（203）的上方活动连接有活动主轮（211），所述活动主轮（211）的顶部活动连接有第一活动环（212），所述第一活动环（212）的顶部固定连接有弹簧（213），所述弹簧（213）的顶端固定连接在传动箱（116）的内部顶端右侧，所述转动轴（206）的外壁位于固定副轮（205）的上方并活动连接有活动副轮（214），所述活动副轮（214）的顶部活动连接有第二活动环（215），所述第二活动环（215）的内壁活动连接在转动轴（206）的外壁上方；

所述变速机构（2）还包括调节电机（221），所述调节电机（221）的左侧固定连接在联动箱（115）的右侧上方，所述调节电机（221）的左侧固定连接有调节轴（222），所述调节轴（222）的左端穿过联动箱（115）并固定连接有第一锥形齿轮（223），所述第一锥形齿轮（223）的左侧上方啮合连接有第二锥形齿轮（224），所述第二锥形齿轮（224）的内壁固定连接有蜗杆（225），所述蜗杆（225）的顶端活动连接在联动箱（115）的内部顶端，所述蜗杆（225）的底端固定连接有螺杆（226），所述螺杆（226）的底端活动连接在联动箱（115）的内部底端，所述螺杆（226）的外壁活动连接有螺套（227），所述螺套（227）的右端穿过联动箱（115）并固定连接有滑动架（228），所述滑动架（228）的底端穿过传动箱（116）的顶部左侧并固定连接在第二活动环（215）的外壁上；

所述调节箱（114）的内部设有调节机构（3），所述调节机构（3）的包括蜗轮（301），所述蜗轮（301）的左侧固定连接有联动轴（302），所述联动轴（302）的左端穿过调节箱（114）的右侧并固定连接有第三锥形齿轮（303），所述第三锥形齿轮（303）的左侧上方啮合连接有第四锥形齿轮（304），所述第四锥形齿轮（304）的顶部固定连接有转动环（305），所述转动环（305）的外壁活动连接有限位环（306），所述限位环（306）的外壁固定连接在调节箱（114）的内壁上方，所述转动环（305）的底部外环活动连接有牵引杆（307），所述牵引杆（307）的底端活动连接有升降板（308），所述升降板（308）的内壁固定连接在输气管（123）的外壁上方，所述升降板（308）的外环插设有限位杆（309），所述限位杆（309）的底端固定连接在吸收塔（112）的顶部外环；

所述吸收塔（112）的内壁上方固定连接有隔板（121），所述隔板（121）的下方设幕板（122），所述幕板（122）的顶部固定连接有输气管（123），所述输气管（123）的顶部穿过隔板（121）并固定连接有排气座（124），所述排气座（124）的外壁固定连接在调节箱（114）的顶部，所述幕板（122）的下方设有导烟柱（125），所述导烟柱（125）的底端固定连接有进烟筒（126），所述进烟筒（126）的另一端穿过吸收塔（112）的底部和基座（111）并置于基座（111）的顶部右侧。