CN203360550U

CN203360550U - 渗氮热处理工艺中含氨尾气的处理装置

Info

Publication number: CN203360550U
Application number: CN 201320288817
Authority: CN
Inventors: 余荣杰; 张小聪; 陈国辉; 高阳; 晋俊超; 叶春生
Original assignee: Mechanical & Electronic Industrial Institute Of Guangzhou
Current assignee: Guangzhou Guangzhi Electromechanical Industry Research Institute Co ltd
Priority date: 2013-05-23
Filing date: 2013-05-23
Publication date: 2013-12-25
Anticipated expiration: 2023-05-23

Abstract

本实用新型公开了一种渗氮热处理工艺中含氨尾气的处理装置，包括炉膛、设于炉膛侧壁的进气管，及设于炉膛内的电加热管，在炉膛内位于电加热管下方设有燃烧管，电加热管一端与进气管相通，电加热管另一端与燃烧管相通，在燃烧管上端面沿燃烧管长度方向开有若干圆孔，含氨尾气经进气管通入炉膛内的电加热管，电加热管加热使含氨尾气充分受热完全裂解，受热裂解后产生的氢气再进入燃烧管经燃烧管的圆孔排出并燃烧，燃烧的火焰可加热上方的电加热管，当燃烧温度足以维持电加热管中含氨尾气受热裂解的温度时，电加热管停止通电加热，从而减少电能的损耗，含氨尾气的处理净化效率高，本实用新型用于工业废气处理技术领域。

Description

渗氮热处理工艺中含氨尾气的处理装置

技术领域

本实用新型涉及工业废气处理技术领域，特别涉及一种含氨尾气的处理装置。

背景技术

渗氮是在一定温度下一定介质中使氮原子渗入工件表层的化学热处理工艺，经渗氮处理的钢的表面，因为具有优越的耐磨性，同时还可提高抗疲劳强度，并保持小的缺口敏感性，因此渗氮是工业上重要的化学热处理工艺之一，常见有液体渗氮、气体渗氮、离子渗氮等方式。

气体渗氮的过程由分解、吸收和扩散三个基本过程组成，渗氮介质常用的是氨气（NH₃），在一定的温度、压力条件下，将会发生如下反应：2NH₃⇋2[N]+3H₂，高温下氨的分解为动态平衡反应，氨气分解形成的活性氮原子只有一部分能立即被工件表面吸收，而多数活性氮原子则很快地相互结合成氮分子形成尾气成分之一。同时，部分未分解的氨气也是尾气中的必有组分。渗氮热处理过程中所产生的尾气主要成分有：氨气、氮气及氢气，这些尾气称为含氨尾气。

氨气有特殊的刺激性气味，并具有毒性，会强烈刺激人的粘膜和眼睛，对呼吸道有窒息作用，体积比为16%~25%的气态无水氨和空气混合会形成爆炸性混合物；大量排放未经处理的含氨尾气，也会严重污染环境。许多热处理车间的含氨废气排放量大、浓度高，会造成局部环境的污染。所以，渗氮炉含氨尾气不可以直接排放，必须要经过处理达到排放标准后才能排放。现有技术中含氨尾气的处理有的是用水吸收溶解废氨，有的是用酸液吸收利用，有的加入镍基催化剂加热分解，然而对含氨废气处理不干净完全，同时，催化剂会很快失效而需要更换，使用新的化学试剂一定程度上也增加了新的污染或二次处理难度，用水吸收溶解时，氨水的挥发也难免会造成二次污染。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种成本低廉且处理效率高的渗氮热处理工艺中含氨尾气的处理装置。

为解决上述技术问题所采用的技术方案：一种渗氮热处理工艺中含氨尾气的处理装置，包括炉膛、设于炉膛侧壁的进气管，及设于炉膛内的电加热管，在炉膛内位于电加热管下方设有燃烧管，电加热管一端与进气管相通，电加热管另一端与燃烧管相通，在燃烧管上端面沿燃烧管长度方向开有若干圆孔。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，电加热管包括若干根平行并列的石英管，在石英管上均匀缠绕有发热丝，燃烧管为若干根平行并列并与上方所述石英管相对的耐热不锈钢管。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，在进气管与若干根石英管之间设有汇流板，汇流板的进气口与进气管相通，汇流板的出气口与若干根石英管相通。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，发热丝为镍铬发热丝，在炉膛外设有调控发热丝温度的控制器。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，在炉膛上端设有水箱。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，在位于炉膛外的进气管上设有收集器，收集器设有一出料口。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，在炉膛上端侧壁设有排气管。

有益效果：此渗氮热处理工艺中含氨尾气的处理装置通过进气管将含氨尾气通入炉膛内的电加热管，电加热管加热使进入其内的含氨尾气充分受热完全裂解，受热裂解后产生的氢气再进入下方的燃烧管经燃烧管的圆孔排出并燃烧，燃烧的火焰可加热上方的电加热管，当燃烧温度足以维持电加热管中含氨尾气受热裂解的温度时，电加热管停止通电加热，从而减少电能的损耗；同时，含氨尾气受热裂解及燃烧后产生的尾气成分为水蒸气和氮气等无害气体成分，含氨尾气的处理净化效率高。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明；

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中石英管的俯视图；

图3为本实用新型实施例中燃烧管的俯视图。

具体实施方式

参照图1至图3，本实用新型一种渗氮热处理工艺中含氨尾气的处理装置，包括炉膛10、设于炉膛10侧壁的进气管20，及设于炉膛10内的电加热管30，在炉膛10内位于电加热管30下方设有燃烧管40，电加热管30一端与进气管20相通，电加热管30另一端与燃烧管40相通，在燃烧管40上端面沿燃烧管40长度方向开有若干圆孔41。

此渗氮热处理工艺中含氨尾气的处理装置通过进气管20将含氨尾气通入炉膛10内的电加热管30，电加热管30加热使进入其内的含氨尾气充分受热完全裂解，受热裂解后产生的氢气再进入下方的燃烧管40经燃烧管40的圆孔41排出并燃烧，燃烧的火焰可加热上方的电加热管30，当燃烧温度足以维持电加热管30中含氨尾气受热裂解的温度时，电加热管30停止通电加热，从而减少电能的损耗，同时含氨尾气受热裂解及燃烧后产生的尾气成分为水蒸气和氮气等无害气体成分，含氨尾气的处理净化效率高。

作为本实用新型的优选实施方式，电加热管30包括若干根平行并列的石英管31，在石英管31上均匀缠绕有发热丝32，燃烧管40为若干根平行并列并与上方所述石英管31相对的耐热不锈钢管。

作为本实用新型的优选实施方式，在进气管20与若干根石英管31之间设有汇流板50，汇流板50的进气口与进气管20相通，汇流板50的出气口与若干根石英管31相通。

作为本实用新型的优选实施方式，发热丝32为镍铬发热丝，在炉膛10外设有调控发热丝32温度的控制器33。

在本实施例中，进气管20的一端连接至热处理车间的渗氮炉尾气排放口，渗氮炉尾气排放口主要排放含氨尾气，其主要成为为：氨气、氮气、氢气，其中氢气是可燃气体，氨气在850℃以上能完全裂解，分解为氢气和氮气，氢气在氧气作用下随即燃烧，燃烧产物包括水蒸气和分解出来的氮气，均可直接排放到大气中，对环境无污染。

进气管20的另一端连接有一耐热钢管23，该耐热钢管23伸入至炉膛10内，伸入至炉膛10内的耐热钢管23一端与汇流板50的进气口相连通，汇流板50的出气口连接有五根石英管31，五根石英管31的尾端也连接有汇流板50，在五根石英管31的下方也是平行并列设置五根耐热不锈钢管作为燃烧管40，五根耐热不锈钢管的一端也连接有汇流板50，五根石英管31上的汇流板50与五根耐热不锈钢管上的汇流板50通过耐热钢管23连通，上述所形成的接头处均采用高温粘结剂和防火泥密封连接，在燃烧管40的尾端设有挡板，起阻挡作用以使尾气从圆孔41排出。

在五根石英管31上均匀缠绕有发热丝32，发热丝32选用镍铬发热丝，加热温度可通过控制器33进行实温调控，一般取850℃，从而使进入石英管31内的含氨尾气受热完全裂解，含氨尾气受热裂解后的尾气为氢气和氮气，尾气经耐热钢管23继续进入下方的燃烧管40，尾气从燃烧管40的圆孔41排出并燃烧，燃烧的火焰可加热上方石英管31，当燃烧温度足以维持石英管31中含氨尾气受热裂解的温度时，发热丝23自动停止加热，含氨尾气受热裂解所需的热量完全由下方氢气燃烧所产生的热量提供，采用这样的供热方式可有效利用能源，减少电能的浪费。

作为本实用新型的优选实施方式，在炉膛10上端设有水箱80。

炉膛10内的燃烧火焰可加热炉膛10上端的水箱80，热水可用于工件的清洗及日常生活使用，通过增设水箱80可充分有效利用热能，达到节能环保的效果。

作为本实用新型的优选实施方式，在位于炉膛10外的进气管20上设有收集器21，收集器21设有一出料口22。

收集器21有收集储存的作用，下方的出料口22设有密封盖，出料口22具有排放废渣的作用。

作为本实用新型的优选实施方式，在炉膛10上端侧壁设有排气管60。

炉膛10的侧壁用耐火砖和耐火纤维制作，可以保温。在炉膛10内经燃烧后的尾气为水蒸气、氮气等无害气体，由于比空气密度小，可通过炉膛10上端侧壁的排气管60排出。

上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施方式，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

Claims

1.一种渗氮热处理工艺中含氨尾气的处理装置，其特征在于：包括炉膛（10）、设于所述炉膛（10）侧壁的进气管（20），及设于所述炉膛（10）内的电加热管（30），在所述炉膛（10）内位于电加热管（30）下方设有燃烧管（40），所述电加热管（30）一端与进气管（20）相通，所述电加热管（30）另一端与燃烧管（40）相通，在所述燃烧管（40）上端面沿燃烧管（40）长度方向开有若干圆孔（41）。

2.根据权利要求1所述的渗氮热处理工艺中含氨尾气的处理装置，其特征在于：所述电加热管（30）包括若干根平行并列的石英管（31），在所述石英管（31）上均匀缠绕有发热丝（32），所述燃烧管（40）为若干根平行并列并与上方所述石英管（31）相对的耐热不锈钢管。

3.根据权利要求2所述的渗氮热处理工艺中含氨尾气的处理装置，其特征在于：在所述进气管（20）与若干根石英管（31）之间设有汇流板（50），所述汇流板（50）的进气口与进气管（20）相通，所述汇流板（50）的出气口与若干根石英管（31）相通。

4.根据权利要求2或3所述的渗氮热处理工艺中含氨尾气的处理装置，其特征在于：所述发热丝（32）为镍铬发热丝，在所述炉膛（10）外设有调控发热丝（32）温度的控制器（33）。

5.根据权利要求1、2或3所述的渗氮热处理工艺中含氨尾气的处理装置，其特征在于：在所述炉膛（10）上端设有水箱（80）。

6.根据权利要求1、2或3所述的渗氮热处理工艺中含氨尾气的处理装置，其特征在于：在位于所述炉膛（10）外的进气管（20）上设有收集器（21），所述收集器（21）设有一出料口（22）。

7.根据权利要求1、2或3所述的渗氮热处理工艺中含氨尾气的处理装置，其特征在于：在所述炉膛（10）上端侧壁设有排气管（60）。