CN117771850A - 一种氟化铝生产用除尘降温装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种氟化铝生产用除尘降温装置，涉及氟化铝生产技术领域。包括冷却箱和处理箱，所述冷却箱两侧分别固定连通有进水管和水管一，水管一的管体上连接有水泵一，水管一一侧连接有冷水机，冷水机出水侧连接有冷水管，冷水管与处理箱固定连通。本发明设置冷却箱、冷水机、缓冲管一、缓冲管二和若干个等距设置的毛细管，通过冷却箱对尾气进行前置降温，并且尾气在毛细管中进行分流，从而增加了尾气与水之间的接触面积，增加了冷却效果，冷水机对水管一流出的水进行降温，实现对经进气管排出的尾气进行降温的同时，对尾气的吸附及沉淀，提高了对尾气的降温效果，部件损耗小。

Description

一种氟化铝生产用除尘降温装置

技术领域

本发明涉及氟化铝生产技术领域，具体为一种氟化铝生产用除尘降温装置。

背景技术

目前在干法制备氟化铝生产过程中，会产生尾气，尾气中产生的烟尘直接排放会影响空气环境，因此需要使用到除尘装置对其进行处理。

中国实用新型专利，授权公告号“CN 218495869 U”公开了氟化铝除尘降温装置，由连接的一级旋风除尘器、二级旋风除尘器、空冷器和冷凝装置等部件，提供氟化铝除尘降温装置，使其提高尾气降温效果，提高对尾气的处理效果。

该方案存在一定问题，上述方案中，是通过旋风除尘器将高温尾气（含有粉尘）进行粉尘分离，但是高温尾气（含有粉尘）会对旋风除尘器会产生一定影响，如导致旋风除尘器除尘效率降低及加剧系统磨损等，使得除尘效果较差、部件损耗高。

中国实用新型专利，授权公告号“CN 218687642 U”公开了一种氟化铝生产用除尘降温装置，由第一处理箱、第一滤板、搅拌机构、第二处理箱、第一连接管和第二连接管等部件组成。解决了现有氟化铝生产用除尘降温装置处理效果较差、滤板容易堵塞和不方便清理的问题。

该方案存在一定问题，上述方案中，首先通过喷淋方式对尾气（含有粉尘）进行溶解实现降温，但是难免会造成部分尾气（含有粉尘）溢出系统，除尘效果也较差。

另外，上述两个方案均是通过喷淋溶解液方式对尾气进行溶解，同时在溶解过程中实现对尾气的降温，但是降温效果不明显，同时，在上述溶解过程中，溶解液虽然溶解了大部分尾气，但是难免会有部分尾气（粉尘和气体）和溶液之间以水汽方式通过排气管排出，从而造成环境污染。

发明内容

本发明的目的在于提供一种氟化铝生产用除尘降温装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种氟化铝生产用除尘降温装置，包括冷却箱和处理箱，所述冷却箱两侧分别固定连通有进水管和水管一，水管一的管体上连接有水泵一，水管一一侧连接有冷水机，冷水机出水侧连接有冷水管，冷水管与处理箱固定连通；

冷却箱内设置有进气管，进气管外接氟化铝流化床反应器的排气口，进气管的管体上连接有电动气阀门，承装在冷却箱内的水对进气管内流通的高温气体进行降温，进气管的端部设置有排气组件，排气组件位于处理箱内；

处理箱内设置有环形管一，环形管一的底部固定连通若干个雨淋喷头，冷水管的管体上固定连通有水管二，水管二与环形管一固定连通，水管二的管体上连接有水泵二；

处理箱底部固定连通有排污管一，排污管一的管体上连接有排污泵一；

处理箱顶部固定连通有排气管一，排气管一管体上连接有冷冻机，冷冻机将排气管一排出的水汽凝结成冰晶，冰晶沉淀在冷冻箱的底部，冷冻箱顶部固定有滤板，冷冻箱顶端固定连通有排气管二，排气管二出气端连接有气体液化机。

更进一步的，所述进气管包括管体一和管体二，管体一和管体二端部分别固定连通有缓冲管一和缓冲管二，缓冲管一和缓冲管二之间固定连通有若干个毛细管。

更进一步的，所述排气组件包括固定在处理箱底部的环形气管，环形气管顶部固定连通有若干个斜出气管，环形气管与进气管固定连通。

更进一步的，所述处理箱顶部形成有弧形凸板，处理箱中部固定有旋流塔板，弧形凸板底部形成有弧形槽，弧形槽与处理箱底部之间通过多个连通管相连通；

连通管的底部管口始终位于处理箱液面以下。

更进一步的，所述弧形凸板顶部内壁固定有环形空心冷却板，环形空心冷却板两侧分别固定连通有水管三和水管四，水管三与水管二固定连通；

水泵二为水管二和水管三中流通的冷却水提供动力。

更进一步的，所述排气管一和冷冻机之间设置有水雾增益机构，通过水雾增益机构增加环境中的湿度，提供更多的水汽，从而增加通过排气管一排出的水汽的体积，进而增加水汽凝结成冰晶的重量，加快冰晶下沉到冷冻箱的底部。

更进一步的，所述水雾增益机构包括水雾增益箱，水雾增益箱顶部固定有环形管二，环形管二底部固定连通有多个水雾喷头，环形管二与水管四固定连通；

水雾增益箱和冷冻箱之间通过倾斜管固定连通；

水雾增益箱底部固定连通有排污管二，排污管二与排污管一固定连通，排污管二的管体上连接有排污泵二。

更进一步的，所述处理箱顶部固定有倒圆台型板，环形管一与倒圆台型板的底端相固定。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

该氟化铝生产用除尘降温装置，设置冷却箱、冷水机、缓冲管一、缓冲管二和若干个等距设置的毛细管，通过冷却箱对尾气进行前置降温，并且尾气在毛细管中进行分流，从而增加了尾气与水之间的接触面积，增加了冷却效果，冷水机对水管一流出的水进行降温，实现对经进气管排出的尾气进行降温的同时，对尾气的吸附及沉淀，提高了对尾气的降温效果，部件损耗小。

同时，在进气管的端部设置有排气组件，实现尾气对处理箱内的水形成有螺旋状扰动，进而增加了尾气的运动行程，促进尾气吸附，提高吸附效果，另外，通过斜出气管的倾斜设置即可实现水的扰动，实现搅拌效果，从而无须外接搅拌设备，进一步的节约了生产成本，并减少了该装置的整体体积，提高该装置的实用性。

再者，在处理箱内设置有弧形凸板、旋流塔板和环形空心冷却板，溢出的水汽通过倒圆台型板上浮并通过旋流塔板时，在旋流塔板的作用下，水汽呈发散状向弧形凸板的侧壁扩散，水汽与环形空心冷却板的底部板体相接触，由于环形空心冷却板板体内通入有冷却水，水汽在环形空心冷却板板体上产生液化，液化的水滴通过弧形凸板的侧壁向下流动，最后通过连通管进入到处理箱的底部，有效减少水汽外溢，进一步的提高了除尘效果。

另外，还设置有水雾增益箱、冷冻箱和气体液化机，部分外溢且溶解有固定尾气颗粒的水汽，通过水雾增益箱后，增加了水汽的体积，从而促进在冷冻箱内的水汽形成冰晶后下沉进行收集，部分解吸释放出来的气体及原先未溶解的气体通过排气管二进入到气体液化机中，通过气体液化机对上述气体进行低温或者高压液化，然后通过储气瓶进行储存，实现除尘的同时，进一步的对尾气的全面处理，减少环境污染。

附图说明

图1为本发明的左侧轴视图；

图2为本发明的右前侧轴视图；

图3为本发明的右后侧轴视图；

图4为本发明的俯视图；

图5为本发明冷却箱的半剖图；

图6为本发明处理箱的轴视图；

图7为本发明处理箱的半剖图；

图8为本发明水雾增益箱和冷冻箱的半剖图。

图中：1、冷却箱；111、缓冲管一；112、毛细管；2、冷水机；201、冷水管；3、处理箱；301、排气管一；302、倒圆台型板；303、弧形凸板；304、连通管；4、水雾增益箱；401、倾斜管；402、环形管二；403、水雾喷头；404、排污管二；405、排污泵二；5、冷冻箱；501、排气管二；502、滤板；6、气体液化机；7、水力旋流器；701、溢流管；702、底流管；8、螺旋离心分级机；801、液体出管；9、集液槽；10、进气管；101、水管一；1001、环形气管；1002、斜出气管；12、电动气阀门；131、环形管一；132、雨淋喷头；133、水管二；134、水泵二；141、环形空心冷却板；142、水管三；143、水管四；15、旋流塔板；16、排污管一；161、排污泵一。

具体实施方式

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。

目前在干法制备氟化铝生产过程中，会产生尾气，尾气中产生的烟尘直接排放会影响空气环境，因此需要使用到除尘装置对其进行处理。

如图1-图8所示，本发明提供一种技术方案：一种氟化铝生产用除尘降温装置，包括冷却箱1和处理箱3，在冷却箱1两侧分别固定连通有进水管和水管一101，进水管外接外界水源，水源包括市政管道或者专用于氟化铝生产的外置水箱，在水管一101的管体上连接有水泵一，冷却箱1内设置有进气管10，能知道的是，进气管10外接氟化铝流化床反应器的排气口，进气管10的管体上连接有电动气阀门12，通过控制器控制电动气阀门12开启后，干法制备氟化铝生产过程中产生的尾气通过排气口进入到进气管10中，能理解的是，盛装在冷却箱1内的水对进气管10内流通的高温气体进行降温，在水管一101一侧连接有冷水机2，冷却箱1内的水为循环水，通过水管一101排出，冷水机2对水管一101流出的水进行降温，冷水机2可以选用为市场上常用型号的机体，在冷水机2出水侧连接有冷水管201，冷水管201与处理箱3固定连通，即通过冷水机2降温的水通过冷水管201进入到处理箱3内，用于对经进气管10排出的尾气进行吸附及沉淀；

如图7所示，在进气管10的端部设置有排气组件，并且排气组件位于处理箱3内，其中，排气组件包括固定在处理箱3底部的环形气管1001，在环形气管1001顶部固定连通有若干个斜出气管1002，并且环形气管1001与进气管10固定连通，斜出气管1002与环形气管1001之间的角度为45-80°，优选的角度为70°。

在本方案的一个具体实施例中，进气管10的端部固定有粗管，粗管的口径为进气管10口径的2-5倍，在粗管内设置有压力传感器，压力传感器与控制器电性连接，当粗管内的尾气压力达到设定值时，控制器控制电动气阀门12开启，这样，尾气通过粗管进入到进气管10内时其流速增大，从而便于尾气通过斜出气管1002快速流出，有效防止工作时处理箱3内水倒灌到环形气管1001内，另外，尾气通过斜出气管1002快速流出可以减少管体堵塞；

具体的，尾气通过进气管10进入到环形气管1001内，然后通过斜出气管1002排出，由于斜出气管1002的倾斜设置，从而实现尾气对处理箱3内的水形成有螺旋状扰动，进而增加了尾气的运动行程，促进尾气吸附，提高吸附效果，另外，本方案中，通过斜出气管1002的倾斜设置即可实现水的扰动，实现搅拌效果，从而无须外接搅拌设备，进一步的节约了生产成本，并减少了该装置的整体体积。

如图4和图7所示，在处理箱3内设置有环形管一131，并且环形管一131的底部固定连通若干个雨淋喷头132，在冷水管201的管体上固定连通有水管二133，水管二133与环形管一131固定连通，水管二133的管体上连接有水泵二134；

能知道的是，尾气通过处理箱3内水进行吸附，但是尾气不能全部被吸附，仍然存在部分尾气溢出水面，另外，进入到处理箱3内的尾气仍然存在一定温度，使得尾气中的固相颗粒（如氟化铝颗粒和氟化硅酸铝颗粒等）及气相物质（如氟化氢气体和挥发性有机物等）与水混合后产生部分上浮水汽（水汽中溶解有尾气）。

具体的，控制器控制水泵二134启动，冷却水通过水管二133和环形管一131后通过雨淋喷头132喷出，从而对尾气及溢出水面的水汽进行再次吸附或者溶解，喷淋水落入到处理箱3底部。

为对处理箱3内吸附有尾气的水进行排出并处理，如图4所示，在处理箱3底部固定连通有排污管一16，排污管一16的管体上连接有排污泵一161；

在处理箱3顶部固定连通有排气管一301，排气管一301管体上连接有冷冻机，冷冻机为现有技术，能够保持冷冻箱5内的温度为-5摄氏度以下，能知道的是，冷冻机是将排气管一301排出的水汽凝结成冰晶，具体的，在水汽上浮凝结过程中，水汽之间相互聚集，从而形成重量较重的冰晶，此时冰晶沉淀在冷冻箱5的底部，在冷冻箱5顶部固定有对冰晶进行阻挡的滤板502，在冷冻箱5顶端固定连通有排气管二501，并且排气管二501出气端连接有气体液化机6。

需要补充的是，在对溢出的水汽进行低温凝固时，部分溶解在水汽中的气体分子会从固态水中释放出来（解吸现象），释放出来的气体及原先未溶解的气体通过滤板502及排气管二501后进入到气体液化机6中，通过气体液化机6对上述气体进行低温或者高压液化，然后再通过储气瓶进行储存，以对收集的气体进行后期再生产或者进行进一步处理。

气体液化机6为成熟的现有技术，在本方案中不再赘述。

为提高尾气的冷却效果，如图5所示，进气管10包括管体一和管体二，在管体一和管体二端部分别固定连通有缓冲管一111和缓冲管二，缓冲管一111和缓冲管二之间固定连通有若干个等距设置的毛细管112。

这样，尾气在毛细管112中进行分流，从而增加了尾气与水之间的接触面积，增加了冷却效果。

为提高除尘效果，如图6和图7所示，在处理箱3顶部形成有弧形凸板303，处理箱3中部固定有旋流塔板15，在弧形凸板303底部形成有弧形槽，并且弧形槽与处理箱3底部之间通过多个连通管304相连通；

需要知道的是，在本方案中，连通管304的底部管口始终位于处理箱3液面以下，从而防止溢出的尾气通过连通管304流出处理箱3。

为进一步的提高除尘效果，如图7所示，在弧形凸板303顶部内壁固定有环形空心冷却板141，环形空心冷却板141两侧分别固定连通有水管三142和水管四143，并且水管三142与水管二133固定连通，为增加水汽在处理箱3内的停留时间，减少水汽溢出，在处理箱3顶部固定有倒圆台型板302，并且环形管一131与倒圆台型板302的底端相固定；

具体的，水泵二134为水管三142中流通的冷却水提供动力，实现冷却水充满环形空心冷却板141，这样，溢出的水汽通过倒圆台型板302上浮并通过旋流塔板15时，在旋流塔板15的作用下，水汽呈发散状向弧形凸板303的侧壁扩散，水汽与环形空心冷却板141的底部板体相接触，由于环形空心冷却板141板体内通入有冷却水，水汽在环形空心冷却板141板体上产生液化，液化的水滴通过弧形凸板303的侧壁向下流动，最后通过连通管304进入到处理箱3的底部，进一步的提高了除尘效果。

如图3和图8所示，在排气管一301和冷冻机之间设置有水雾增益机构，如图8所示，水雾增益机构包括水雾增益箱4，在水雾增益箱4顶部固定有环形管二402，环形管二402底部固定连通有多个水雾喷头403，环形管二402与水管四143固定连通；

并且水雾增益箱4和冷冻箱5之间通过倾斜管401固定连通；

能知道的是，通过水雾增益机构增加环境中的湿度，提供更多的水汽，从而增加通过排气管一301排出的水汽的体积，进而增加水汽凝结成冰晶的重量，加快冰晶下沉到冷冻箱5的底部。

如图3所示，在冷冻箱5外侧设置有箱门，冷冻箱5底部设置有收集框，当除尘结束后，打开箱门，对收集框内的冰晶进行集中处理。

水雾喷头403喷出的水雾与部分水汽溶解而形成水滴，水滴会流到水雾增益箱4底部，为对该部分污水进行出料，如图4所示，在水雾增益箱4底部固定连通有排污管二404，排污管二404与排污管一16固定连通，排污管二404的管体上连接有排污泵二405，这样，通过排污泵二405将水雾增益箱4内的污水排入到排污管一16中，以进行后续处理。

如图3所示，在冷冻箱5外侧设置有箱门，冷冻箱5底部设置有收集框，当除尘结束后，打开箱门，对收集框内的冰晶进行集中处理。

在氟化铝生产用除尘降温装置外侧还设置有氟化铝尾气沉淀物回收装置，如图1和图2所示，氟化铝尾气沉淀物回收装置包括水力旋流器7、螺旋离心分级机8和集液槽9，排污管一16与水力旋流器7相连接，水力旋流器7底部通过底流管702与螺旋离心分级机8相连接，水力旋流器7和螺旋离心分级机8顶部分别通过溢流管701和液体出管801与集液槽9固定连通，集液槽9通过连接管与废水处理系统连接，即通过废水处理系统对集液槽9内的废水进行处理。

具体的，排污泵一161将溶解有尾气的洗涤液排入到水力旋流器7中，水力旋流器7将尾气洗涤液进行分流，水力旋流器7的溢流口通过溢流管701与集液槽9连通，水力旋流器7的底流口通过管道与螺旋离心分级机8连通， 螺旋离心分级机8的固体出口通到沉淀料堆场，螺旋离心分级机8的液体出口通过液体出管801与集液槽9连通，集液槽9通过管道与废水处理系统连通，通过废水处理系统对集液槽9内的废水进行处理。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附实施例及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种氟化铝生产用除尘降温装置，包括冷却箱（1）和处理箱（3），其特征在于：所述冷却箱（1）两侧分别固定连通有进水管和水管一（101），水管一（101）的管体上连接有水泵一，水管一（101）一侧连接有冷水机（2），冷水机（2）出水侧连接有冷水管（201），冷水管（201）与处理箱（3）固定连通；

冷却箱（1）内设置有进气管（10），进气管（10）外接氟化铝流化床反应器的排气口，进气管（10）的管体上连接有电动气阀门（12），承装在冷却箱（1）内的水对进气管（10）内流通的高温气体进行降温，进气管（10）的端部设置有排气组件，排气组件位于处理箱（3）内；

处理箱（3）内设置有环形管一（131），环形管一（131）的底部固定连通若干个雨淋喷头（132），冷水管（201）的管体上固定连通有水管二（133），水管二（133）与环形管一（131）固定连通，水管二（133）的管体上连接有水泵二（134）；

处理箱（3）底部固定连通有排污管一（16），排污管一（16）的管体上连接有排污泵一（161）；

处理箱（3）顶部固定连通有排气管一（301），排气管一（301）管体上连接有冷冻机，冷冻机将排气管一（301）排出的水汽凝结成冰晶，冰晶沉淀在冷冻箱（5）的底部，冷冻箱（5）顶部固定有滤板（502），冷冻箱（5）顶端固定连通有排气管二（501），排气管二（501）出气端连接有气体液化机（6）。

2.根据权利要求1所述的一种氟化铝生产用除尘降温装置，其特征在于：所述进气管（10）包括管体一和管体二，管体一和管体二端部分别固定连通有缓冲管一（111）和缓冲管二，缓冲管一（111）和缓冲管二之间固定连通有若干个毛细管（112）。

3.根据权利要求1所述的一种氟化铝生产用除尘降温装置，其特征在于：所述排气组件包括固定在处理箱（3）底部的环形气管（1001），环形气管（1001）顶部固定连通有若干个斜出气管（1002），环形气管（1001）与进气管（10）固定连通。

4.根据权利要求1所述的一种氟化铝生产用除尘降温装置，其特征在于：所述处理箱（3）顶部形成有弧形凸板（303），处理箱（3）中部固定有旋流塔板（15），弧形凸板（303）底部形成有弧形槽，弧形槽与处理箱（3）底部之间通过多个连通管（304）相连通；

连通管（304）的底部管口始终位于处理箱（3）液面以下。

5.根据权利要求4所述的一种氟化铝生产用除尘降温装置，其特征在于：所述弧形凸板（303）顶部内壁固定有环形空心冷却板（141），环形空心冷却板（141）两侧分别固定连通有水管三（142）和水管四（143），水管三（142）与水管二（133）固定连通；

水泵二（134）为水管二（133）和水管三（142）中流通的冷却水提供动力。

6.根据权利要求5所述的一种氟化铝生产用除尘降温装置，其特征在于：所述排气管一（301）和冷冻机之间设置有水雾增益机构，通过水雾增益机构增加环境中的湿度，提供更多的水汽，从而增加通过排气管一（301）排出的水汽的体积，进而增加水汽凝结成冰晶的重量，加快冰晶下沉到冷冻箱（5）的底部。

7.根据权利要求6所述的一种氟化铝生产用除尘降温装置，其特征在于：所述水雾增益机构包括水雾增益箱（4），水雾增益箱（4）顶部固定有环形管二（402），环形管二（402）底部固定连通有多个水雾喷头（403），环形管二（402）与水管四（143）固定连通；

水雾增益箱（4）和冷冻箱（5）之间通过倾斜管（401）固定连通；

水雾增益箱（4）底部固定连通有排污管二（404），排污管二（404）与排污管一（16）固定连通，排污管二（404）的管体上连接有排污泵二（405）。

8.根据权利要求1所述的一种氟化铝生产用除尘降温装置，其特征在于：所述处理箱（3）顶部固定有倒圆台型板（302），环形管一（131）与倒圆台型板（302）的底端相固定。