CN207586064U - 绿色冶金资源综合利用实验及分析系统 - Google Patents

Abstract

为了解决现在缺少专门、高效的钢铁工业废渣、废气综合处理的实验设备本实用新型公开了一种绿色冶金资源综合利用实验及分析系统。包括二氧化碳气源、水蒸气发生装置、气体混合器、管式反应器、压力测量记录装置、尾气收集装置；所述的二氧化碳气源和水蒸气发生装置连接到气体混合器，气体混合后通入一个或多个管式反应器；所述每个管式反应器下设置一个压力测量记录装置，用于测量、记录反应器的质量变化；所述的每个管式反应器后接一个尾气收集装置。系统设置多通道反应器，提高了实验效率；每个反应器设置压力测量记录装置，在实验过程中记录反应器质量随时间的变化曲线，可表征反应随时间的进行情况。

Description

绿色冶金资源综合利用实验及分析系统

技术领域

本实用新型属于绿色冶金实验领域，更具体的说是一种绿色冶金资源综合利用实验及分析系统。

背景技术

钢铁工业是重要的基础工业部门，为发展与建设提供物质基础。包括钢铁在内的冶金工业水平也是衡量一个国家工业化的标志。钢铁工业中的绿色冶金技术是为实现资源高效利用和循环经济，以“减量化、再利用、资源化”为原则，对余热、余压、余气、废水、含铁物质和固体废弃物充分循环利用的一门新型学科。但是目前对于钢铁工业废气、废渣进行综合处理设备、技术还存在一定的缺陷和不足，尤其是缺少专门的废渣、废气综合处理的实验设备。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种专门针对钢铁工业废渣、废气综合处理实验的绿色冶金资源综合利用实验及分析系统。

钢铁工业的废渣中存在一定比例的氧化钙，而废气中存在一定的二氧化碳，申请人认为可以利用碱性的钢渣实现二氧化碳的固化，以减少二氧化碳的排放。本系统的目的是测量、分析不同工况下钢渣和废气的中和反应情况；以确定最佳的反应条件。

本系统具体包括：二氧化碳气源、水蒸气发生装置、气体混合器、管式反应器、压力测量记录装置、尾气收集装置；所述的二氧化碳气源和水蒸气发生装置连接到气体混合器，气体混合后通入一个或多个管式反应器；所述每个管式反应器下设置一个压力测量记录装置，用于测量、记录反应器的质量变化；所述的每个管式反应器后接一个尾气收集装置。

作为优选所述的管式反应器包括刚玉反应管、导热硅胶胀管、金属外管、进气口端盖、出气口端盖；所述的导热硅胶胀管位于刚玉反应管和金属外管之间；所述的金属外管上下管口处分别设置内台阶，内台阶内设置密封圈、金属套管；所述的导热硅胶胀管的上下端分别与上下内台阶的水平面对齐；所述的刚玉反应管短于金属套管；装配后，上下端盖压紧密封圈和金属套管。

作为优选所述的管式反应器包括刚玉反应管、导热硅胶胀管、金属外管、密封圈、进气口端盖、出气口端盖；所述的导热硅胶胀管位于刚玉反应管和金属外管之间；所述的进气口端盖和出气口端盖处分别有对应的紧密封圈，装配后，上下端盖压紧密封圈。

作为进一步优选所述刚玉反应管由多级刚玉短管组成；每个刚玉短管下端密封垫；刚玉短管可以和筛板配合使用。

本实用新型有益效果：

1、系统设置多通道反应器，提高了实验效率；每个反应器设置压力测量记录装置，在实验过程中记录反应器质量随时间的变化曲线，可表征反应随时间的进行情况；反应后也可对尾气收集装置中的气体进行检测、分析；两者结果可互相印证，提高实验可靠性；

2、系统反应器采用刚玉反应管，较传统的石英反应管相比具有更好的刚度、耐磨性；

3、刚玉反应管外设置导热硅胶涨管，可消除刚玉管随温度变化产生的应力(刚玉和金属外管的热膨胀系数不同)，提高刚玉管的使用寿命；

4、刚玉反应管可制成多级结构，每级刚玉管设置可拆的筛板，既降低了长刚玉管的制造成本，也可以在同一反应管中设置不同的反应物；其中的筛板可自由选择是否设置。

附图说明

图1是本实用新型系统结构示意图。

图2是本实用新型实施例一的结构图。

图3是本实用新型实施例二的结构图。

图4是本实用新型实施例二中单级刚玉管的结构图

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。

实施例一：

本系统具体包括：二氧化碳气源1、水蒸气发生装置2、气体混合器3、管式反应器4、压力测量记录装置5、尾气收集装置6；

所述的二氧化碳气源1和水蒸气发生装置2连接到气体混合器3，气体混合后通入一个或多个管式反应器4；所述每个管式反应器4下设置一个压力测量记录装置5，用于测量、记录反应器的质量变化；所述的每个管式反应器4后接一个尾气收集装置6。

所述的管式反应器4包括刚玉反应管41、导热硅胶胀管42、金属外管43、进气口端盖48、出气口端盖47；所述的导热硅胶胀管42位于刚玉反应管41和金属外管43之间，导热硅胶胀管42采用金属涨套的结构，两端分别有不切断的涨缝，用于吸收各个部件热膨胀的应力和变形；所述的金属外管43上下管口处分别设置内台阶44，内台阶44内设置密封圈45、金属套管46；所述的导热硅胶胀管42的上下端分别与上下内台阶44对齐；所述的刚玉反应管41短于金属套管46；装配后，上下端盖压紧密封圈45和金属套管46。

当反应管在高温条件下反应时，热硅胶胀管42可随刚玉反应管41、金属外管43的热膨胀而变化，消除由于热膨胀而产生的应力，也可以使得管式反应器4的受热均匀。

实施例二：

与实施例一的区别在于，所述的管式反应器4与实施例一中的管式反应器结构不同。

所述的管式反应器4包括刚玉反应管41、导热硅胶胀管42、金属外管43、密封圈45、进气口端盖48、出气口端盖47；所述的导热硅胶胀管42位于刚玉反应管41和金属外管43之间，导热硅胶胀管42采用金属涨套的结构，两端分别有不切断的涨缝，用于吸收各个部件热膨胀的应力和变形；所述的进气口端盖48和出气口端盖47处分别有对应的紧密封圈45，装配后，上下端盖压紧密封圈45。

所述刚玉反应管41由多级刚玉短管411组成；每个刚玉短管411下端密封垫412；刚玉短管411可以和筛板413配合使用。

不加设筛板413时，多个刚玉短管411可组成一个长管结构作为反应管；加设筛板413时，可实现一种或多种反应物分层放置。同时短管也更便于制造和清洗。

采用上述结构后，进气口端盖48、出气口端盖47的压力分散到了每一级的反应管上，每一级反应管之间的密封圈45可起到吸收过大应力的作用，从而避免反应管损坏。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种绿色冶金资源综合利用实验及分析系统，其特征在于包括二氧化碳气源(1)、水蒸气发生装置(2)、气体混合器(3)、管式反应器(4)、压力测量记录装置(5)、尾气收集装置(6)；

所述的二氧化碳气源(1)和水蒸气发生装置(2)连接到气体混合器(3)，气体混合后通入一个或多个管式反应器(4)；所述每个管式反应器(4)下设置一个压力测量记录装置(5)，用于测量、记录反应器的质量变化；所述的每个管式反应器(4)后接一个尾气收集装置(6)。

2.根据权利要求1所述的绿色冶金资源综合利用实验及分析系统，其特征在于所述的管式反应器(4)包括刚玉反应管(41)、导热硅胶胀管(42)、金属外管(43)、进气口端盖(48)、出气口端盖(47)；

所述的导热硅胶胀管(42)位于刚玉反应管(41)和金属外管(43)之间；所述的金属外管(43)上下管口处分别设置内台阶(44)，内台阶(44)内设置密封圈(45)、金属套管(46)；所述的导热硅胶胀管(42)的上下端分别与上下内台阶水平面对齐；所述的刚玉反应管(41)短于金属套管(46)；装配后，上下端盖压紧密封圈(45)和金属套管(46)。

3.根据权利要求1所述的绿色冶金资源综合利用实验及分析系统，其特征在于所述的管式反应器(4)包括刚玉反应管(41)、导热硅胶胀管(42)、金属外管(43)、密封圈(45)、进气口端盖(48)、出气口端盖(47)；

所述的导热硅胶胀管(42)位于刚玉反应管(41)和金属外管(43)之间；所述的进气口端盖(48)和出气口端盖(47)处分别有对应的密封圈(45)，装配后，上下端盖压紧密封圈(45)。

4.根据权利要求3所述的绿色冶金资源综合利用实验及分析系统，其特征在于所述刚玉反应管(41)由多级刚玉短管(411)组成；每个刚玉短管(411)下端有密封垫(412)；密封垫(412)下设置筛板(413)。