CN202893080U - 用于分离合金板带酸洗雾滴的在线分离装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种用于分离合金板带酸洗雾滴的在线分离装置，其特征在于包括：箱体，其前后端沿轴向设有进气口与出气口，分别与进气管和出气管相连接；折板填料，包括多个在箱体中央以间隔距离布置的折板，折板前后侧与箱体内侧壁连接，每个折板的上下二端向进气口方向弯折一个角度；废液排空阀，与箱体底部连通的输出管道连接；以及排液管道，与所述的废液排空阀连接。本实用新型可实现对酸洗蒸汽烟雾的气液分离；其布局紧凑、占地小，操作简便、使用维护便捷、改进成本低、运行费用少、易于现场实施，可有效的对合金板带酸洗作业中产生的酸洗蒸汽进行在线分离处置；以及可降低对排气风机等设备的腐蚀污染，以改善作业环境。

Description

用于分离合金板带酸洗雾滴的在线分离装置

技术领域

本实用新型涉及冶金、机械行业生产、加工不锈钢等产品的酸洗烟雾处理设备，尤其是指一种用于合金板带酸洗生产线的雾滴分离装置。

背景技术

合金板带是近年研发生产的高端钢制品，由于其化学元素及金相组织构成区别于普通的板带，因此对板带的酸洗质量有着较高要求，一般采用的是集中循环喷射式，采用多个例如96个喷头对多角度的板带进行大流量的酸洗溶液集中喷射，形成紊流酸洗。

通常在密闭的酸槽内呈正压，如约为0.5KPa；温度约为52℃；酸洗作业时60℃混酸液体在酸槽内，通过喷淋管上的多个例如96只喷嘴，喷射到钢带上下表面；通过喷嘴的酸洗溶液，流速增大，覆盖面积变大。在槽内，温度降低后，产生了大量的酸性蒸汽。同时酸洗溶液与带钢接触时，因化学反应棕红色的氮氧化物气体随即产生；而设置在酸洗区域厂房外风机入口的酸雾气体温度为32℃。从密闭酸槽出口52℃下降到32℃，输送管道两端有20℃的温差，使大部分的酸雾蒸汽因温度下降而冷凝成了酸洗溶液（酸液）。因此在酸洗过程中温度不均必然导致酸性雾滴的产生。

目前合金板带的酸洗处理所采用的主要酸洗介质是氢氟酸和硝酸，常用的是HNO-HF混合酸溶液，工作反应温度50-90℃。由于酸洗溶液易于挥发，并随着化学反应温度的升高挥发速度加快，因此为了确保作业环境与人员健康，通常采用封闭式酸洗槽方式，即将放置酸洗溶液的槽体予以封闭，在放入或者取出板带时打开槽体上盖，作业时或者停用时关闭槽体上盖。但在生产过程中，在密闭的酸洗槽内部会产生大量高温的酸雾蒸汽，蒸汽中含有一定数量毒性剧烈的氮氧化物气体，在取出或放入板带需要打开槽体上盖时，酸雾蒸汽会溢出弥漫，造成周围环境的污染。为了维护酸洗区域的作业环境，减少环境污染，故在酸洗区域厂房处设置有一套氮氧化物酸性废汽收集、净化处理系统。该系统由风机、输送管道、净化处理器等装置组成，风机成组使用，输送管道两端分别连接风机和酸洗槽，通过DN600口径的管道系统，将密闭酸槽内的酸雾蒸汽集中收集，然后进入净化处理器进行在线处置，实现达标排放。

经过现场使用后发现，现有的收集净化处理系统存在如下的不足：

1.风机故障频繁：风机在日常生产中经常发生过载故障，风机底部的排液口会连续不断地排出酸洗溶液，严重时更会从风机中心传动轴位置溢出，导致周围的相关设备装置被酸液腐蚀，同时污染周边环境。

2.没有设置在线酸雾分离装置：由于输送管道是逐级而下的，中间无任何U型弯管或水雾分离装置，因此酸雾蒸汽冷凝后产生的酸液直接在风机的作用下，向管道末端抽排，导致酸液从风机处溢出，据统计，生产时每天流入风机的酸液约为500升。

3.输送管道设置不尽合理：DN600的输送管道与密封的酸槽连接口有多个例如8个点，这些点位于酸槽的高位或顶部。酸槽的顶标高例如为+8.2米，吸入风机的中心标高例如为+0.5米。整个输送管道中间无任何液体隔离装置，水平管道的标高逐级而下，风机的位置为最低点，这也是酸洗蒸汽形成雾滴后向风机流动的主要原因之一。

因此只有在优化完善输送管道和设置在线雾滴分离装置的基础上，才能解决酸液从风机处溢出的问题，实现降低设备腐蚀，改善周边环境的目的。

目前国内用于酸洗的雾滴的在线分离装置，都是以离心、重力分离原理为基础的旋风分离装置，具有分离效率高，无需动力的优点，但占地面积大，接口位置要求高，需要高位圆周切向接入口，不能满足目前板带酸洗区域的生产要求；而国外的酸洗的雾滴的在线分离装置，采用的是折板式雾液分离结构，制造成本和日常运行维护成本较高，且存在二次污染隐患。

因此需要提供在线酸洗雾滴分离装置以满足合金板带酸洗生产的需求，并降低运行成本与达到环保达标的要求。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种用于合金板带酸洗雾滴的在线分离装置，可满足生产需要，且运行成本低并可达到环保要求。

本实用新型提供一种用于合金板带酸洗雾滴的在线分离装置，其特点是包括：箱体，其前后端沿轴向设有进气口与出气口，分别与进气管和出气管相连接；折板填料，包括多个在箱体中央以间隔距离布置的折板，折板前后侧与箱体内侧壁连接，每个折板的上下二端向进气口方向弯折一个角度；废液排空阀，与箱体底部连通的输出管道连接；以及排液管道，与所述的废液排空阀连接。

在一个实施例中，所述折板填料包括10片折板，每片折板呈长方形并其弯折角度为151°，两个折板间距为300mm。

较佳地，所述的进气口和出气口是圆形通孔，所述的箱体是不规则的长方体，由与圆形通孔连通的左、右长方锥体和与所述长方锥体连接一体的长方体组成。

较佳地，废液排空阀是球阀。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的合金板带酸洗雾滴的在线分离装置是采用根据气体和液体的比重不同的惯性分离技术，可实现对酸洗蒸汽烟雾的气液分离；其布局紧凑、占地小，操作简便、使用维护便捷、改进成本低、运行费用少、易于现场实施，可有效的对合金板带酸洗作业中产生的酸洗蒸汽进行在线分离处置；且处置范围大，既能处理低浓度的蒸汽，也能处理高浓度的蒸汽，以及可降低对排气风机等设备的腐蚀污染，以改善作业环境。

附图说明

图1是本实用新型一个实施例的用于合金板带酸洗雾滴的在线分离装置的结构示意图；

图2a是图1实施例中的箱体的主视图；

图2b是图2a的主视图；

图2c是图2b的俯视图；

图3a是图1分离装置中折板的主视图；

图3b是图3a的左视图；

图4是本实用新型的分离装置的工作原理示意图；

图5是本实用新型的分离装置在线工作状态示意图。

具体实施方式

为让本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明。首先需要说明的是，本实用新型并不限于下述具体实施方式，本领域的技术人员应该从下述实施方式所体现的精神来理解本实用新型，各技术术语可以基于本实用新型的精神实质来作最宽泛的理解。图中相同或相似的构件采用相同的附图标记表示。

图1示出本实用新型一个实施例的用于合金板带酸洗雾滴的在线分离装置（以下简称分离装置）16，如图所示，包括有箱体1、折板填料2、废液排空阀3和排液管道4’、4”。

箱体1，其前后端沿轴向设有进气口10与出气口12，分别与进气管5和出气管6相连接（如图5所示），在本实施例中，如图2a至图2c所示，进气口10和出气口12是圆形通孔，所述的箱体1是不规则的长方体，由与圆形通孔连通的左、右长方锥体7、8和与所述长方锥体连接一体的长方体9组成。箱体1的材质例如是防腐材料PPH，箱体完全封闭，用于收集储存分离出来的含酸废液。

折板填料2，包括多个在箱体1中央以间隔距离布置的折板2’，较佳是，折板填料共有10片折板2’组成，每片折板2’呈长方形并其上、下二端2d、2e向进气口3的方向弯折一个角度，例如角度为151°，两个折板间距为300mm，如图3a、3b所示。折板的前、后侧10’、10”与箱体内侧壁（未标示）连接。折板的材质例如是防腐材料PPH。折板填料2是作为酸洗液体的附着物，使酸洗液体通过时由于自重掉落到箱体底部13，利用气体和固体不同的比重，混酸蒸汽由混酸酸洗槽14（如图5所示）进入本实用新型的分离装置后液体瞬间失重实现与气体分离

废液排空阀3，与箱体底部13连通的上排液管道4”（如下所述），在本实施例中，废液排空阀共有1组，例如是一种例如型号为TYPE21ON 25PN10、规格为DN25的PVDF球阀，球阀例如采用塑料焊接技术与箱体中央焊接连接。该阀门主要由阀体、阀盖、阀座、阀杆、本密封填料、填料压盖组成，各个部件材质均为防腐材料PVDF，连接部位的端面与DN25的排液管道的端面进行塑料焊接。这种球阀是现有技术，其结构为本领域技术人员所熟知。废液排空阀3用于排出储存在箱体内底部13的含酸废液。

排液管道，包括上、下排液管道4’、4”，例如为DN25材质为PPH管道，与废液排空阀3连接，其中上排液管道4’的上端采用塑料焊接技术与箱体1的底部13例如其中央部位焊接。

现场使用时对本实用新型实施例的分离装置进行拼接安装的过程如下：

1.箱体1拼装：壳体采用10mm厚PPH板使用塑料焊接制成封闭式箱体，箱体焊接完毕后，需要做检漏试验。

2.折板填料拼装：折板填料采用5mm厚PPH板使用塑料焊接,将一组10片折板填料按照每片间距300mm依次焊接在箱体中央前后二侧。

3.废液排空阀拼装：将该废液排空阀上下连接部位的端面与DN25的排液管道4’、4”的端面进行塑料焊接，然后将DN25排液管道焊接在箱体底部13。

4.专用管道包括输送管道5、排液管道4’、4”拼装：最后将整个焊接好的箱体1的进气口10与出气口12法兰与专用排气管道用8枚M12*50mm的涂氟防酸螺栓连接紧固。

以上就完成了本实用新型的现场拼装，可以投入生产正常使用。

图4是本实用新型的分离装置的工作原理示意图。如图所示，在混酸段酸洗所产生的酸洗蒸汽从本实用新型的分离装置的进气口10流入，如图所示箭头方向流经折板填料2，经折板2’后酸洗蒸汽分离出来的含酸气体再从出气口12流出，而酸洗蒸汽分离出来的含酸液体沉降在箱体1的底部13。

图5示出本实用新型的用于合金板带酸洗雾滴的在线分离装置与氮氧化物酸性废汽收集、净化处理系统中的工作状态，如图所示，该系统包括混酸酸洗槽14、分离装置16、排气风机15、排液管道4’,4”、氮氧化物处理站17，风机成组使用，分离装置16通过输送管道5、6分别连接风机15和酸洗槽14，通过例如DN600口径的排汽管道18，将密闭酸槽内的酸雾蒸汽集中收集，然后进入氮氧化物处理站17即净化处理器进行在线处置，实现达标排放。

本实用新型现场使用后，通过气液惯性分离实现对冷轧合金板带酸洗中酸洗蒸汽的在线分离目的，通过斜板的加入使分离装置内形成了若干流体通道,缩短了液滴的沉降距离,增加了聚结面积，使分离效率得到提高；有效的对合金板带酸洗作业中产生的酸洗蒸汽进行在线分离处置，且处置范围大，既能处理低浓度的蒸汽，也能处理高浓度的蒸汽，降低对风机等设备的腐蚀污染，改善作业环境；工艺合理，布局紧凑、占地小，操作简便、使用维护便捷、处理量大、实用性强，改进成本低、运行费用少、易于现场实施，对国内类似的酸洗蒸汽分理处置装置的改进，具有一定借鉴应用价值；采用本实用新型的分离装置每年可减少相关费用50万元以上。

应理解，在阅读了本实用新型的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (4)

1.一种用于分离合金板带酸洗雾滴的在线分离装置，其特征在于包括：箱体，其前后端沿轴向设有进气口与出气口，分别与进气管和出气管相连接；折板填料，包括多个在箱体中央以间隔距离布置的折板，折板前后侧与箱体内侧壁连接，每个折板的上下二端向进气口方向弯折一个角度；废液排空阀，与箱体底部连通的输出管道连接；以及排液管道，与所述的废液排空阀连接。

2.根据权利要求1所述的用于分离合金板带酸洗雾滴的在线分离装置，其特征在于所述折板填料包括10片折板，每片折板呈长方形并其弯折角度为151°，两个折板间距为300mm。

3.根据权利要求1所述的用于分离合金板带酸洗雾滴的在线分离装置，其特征在于所述的进气口和出气口是圆形通孔，所述的箱体是不规则的长方体，由与圆形通孔连通的左、右长方锥体和与所述长方锥体连接一体的长方体组成。

4.根据权利要求1所述的用于分离合金板带酸洗雾滴的在线分离装置，其特征在于废液排空阀是球阀。

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