CN217895708U - 一种环保型还原蒸馏脱砷炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种环保型还原蒸馏脱砷炉，包括蒸馏炉，蒸馏炉顶部设置有加料口，蒸馏炉底部设置有排料口；蒸馏炉由下向上划分为冷却段、暂储段、加热段；冷却段外侧设置有冷却水套，暂储段侧面设置有加热管，加热段侧面设置有炉气排出管。本新型在暂储段设置的加热管用于向蒸馏炉内通入热氮气，使用热氮气能使废料受热更为均匀，而且氮气不参与反应，能实现循环利用；设置的水套用于冷却完成处理后进入到冷却段的砷废渣，降低废渣的温度，避免含硫废渣排出后遇到空气燃烧而污染空气。

Description

一种环保型还原蒸馏脱砷炉

技术领域

本实用新型属于砷废弃物处理技术领域，具体涉及一种环保型还原蒸馏脱砷炉。

背景技术

目前对于高砷危险废物的处置工艺，主要有湿法、火法两种。湿法主要有水浸法、酸性浸出法、碱性浸出法等；而火法因使用设备不同而分为真空蒸馏法、焙烧分离法、加碱脱砷等，其实质上都属于氧气焙烧工艺。在生产使用中，湿法与火法的设备存在着处置效率不高，生产能耗较大，处置会产生大量的废水废气等问题。

实用新型内容

本实用新型提供了一种环保型还原蒸馏脱砷炉，以解决上述技术问题。

为了解决以上技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种环保型还原蒸馏脱砷炉，包括蒸馏炉，所述蒸馏炉顶部设置有加料口，所述蒸馏炉底部设置有排料口；所述蒸馏炉由下向上划分为冷却段、暂储段、加热段；所述冷却段外侧设置有冷却水套，所述暂储段侧面设置有加热管，所述加热段侧面设置有炉气排出管。使用时，高砷废料从蒸馏炉顶部的加料口投入，经加热段加热，使废料中的砷升华；在暂储段设置的加热管用于向蒸馏炉内通入热氮气，使用热氮气能使废料受热更为均匀，而且氮气不参与反应，能实现循环利用；设置的冷却水套用于冷却进入到冷却段的砷废渣，降低废渣的温度，避免排出的砷废渣排出温度过高。

进一步地，所述冷却段、所述暂储段、所述加热段分别设置有第一温度探头、第二温度探头、第三温度探头。设置的第一温度探头、第二温度探头、第三温度探头用于监测蒸馏炉的冷却段、暂储段、加热段的温度，满足砷废弃物处置时在蒸馏炉不同位置段对温度的要求。

进一步地，所述加热管上设置有若干根加热支管，所述加热支管上设置有加热风帽。加热管上设置若干根加热支管能使热氮气更为快速均匀地进入到蒸馏炉内与砷废料接触，缩短升温时间，提高处置效率。

进一步地，所述炉气排出管斜向下设置，与水平面的夹角为10-15°，所述炉气排出管外侧设置有保温层；所述炉气排出管内侧设置有电热元件和第四温度探头。由于砷废料高温受热会形成三氧化二砷蒸气、或高温还原为单质砷蒸气，在热氮气的推动下，进入到炉气排出管内，然后再进行冷凝回收处理；炉气排出管设置向下倾斜度，利于三氧化二砷蒸气、或单质砷蒸气的行进。由于砷金矿处置的温度较高，当砷蒸气从蒸馏炉进入到炉气排出管时，为避免由于温度的降低而导致冷凝使砷将炉气排出管堵塞，故而设置了电热元件，用于维持炉气排出管内的温度。

进一步地，所述气排出管上设置有氧气管，所述氧气管伸入所述炉气排出管的部分朝向与所述炉气排出管的朝向一致，所述氧气管伸入所述炉气排出管的部分设置有气孔。由于砷废弃物可能是砷金矿，为提高蒸馏炉的处置范围，提高利用效率，设置的氧气管能向炉气排出管内通入氧气，从而将砷金矿处置时形成的砷蒸气在氧气作用下氧化为三氧化二砷蒸气，所使用的温度较低，降低了能耗。

进一步地，所述氧气管上设置有调节阀和氧气探头，所述调节阀设置于所述氧气管上，所述氧气探头设置于所述氧气管内侧。设置的氧气探头用于监测输入到炉气排出管的氧气浓度，而设置的调节阀则能根据氧气浓度进行调控，以满足砷废弃物的处置要求。

进一步地，所述冷却段侧面设置有换热管，所述换热管设置于所述冷却段的侧面上；所述换热管末端设置有若干根换热支管，所述换热支管上设置有换热风帽。由于生产运行后，砷废弃物需要从蒸馏炉的顶部投入，而处置完成的废渣则从排料口排出，由于部分砷废弃物中含有硫化物，当废渣排出时温度较高时，遇到氧气时会发生硫燃烧而导致污染；因此，设置的换热管用于输送低温氮气，低温氮气从冷却段向上运行，与较热的废渣接触时产生热交换，不仅能使得废渣的温度降低，还能将低温氮气加热并用于砷废弃物的加热，提高了热量的利用率。

进一步地，所述排料口下方设置有排料装置，所述排料装置侧面设置有出料口。料口下方设置排料装置，能提高排料效率，排料装置可以使用螺旋式圆盘排料机。

本实用新型的优点是：1、在暂储段设置的加热管用于向蒸馏炉内通入热氮气，使用热氮气能使废料受热更为均匀，而且氮气不参与反应，能实现循环利用；2、设置的冷却水套用于冷却处置后的砷废渣，降低废渣的温度，避免含硫废渣排出后遇到空气后燃烧；3、设置的氧气管能向炉气排出管内通入氧气，从而将砷金矿处置时形成的单质砷蒸气氧化为三氧化二砷蒸气，降低了能耗；4、在冷却段设置的换热管用于输送低温氮气，低温氮气从冷却段向上运行，与较热的废渣接触时产生热交换，不仅能使得废渣的温度降低，还能将低温氮气加热并用于砷废弃物的加热，提高了热量的利用率。使用本新型的装置热量利用充分，能耗较低，处置后产生的尾气经除尘处理后能循环利用，避免了环境污染。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的主视图。

图3为加热管结构示意图。

图4为图1的A处局部放大示意图。

图5为氧气管结构示意图。

图6为换热管结构示意图。

附图标记：1-蒸馏炉，11-加料口，12-排料口，13-冷却段，131-第一温度探头，14-暂储段，141-第二温度探头，15-加热段，151-第三温度探头，16-冷却水套，17-加热管，171-加热支管，172-加热风帽，18-炉气排出管，181-保温层，182-电热元件，183-第四温度探头，184-氧气管，185- 气孔，186-调节阀，187-氧气探头，19-换热管，191-热支管，192-换热风帽，2-排料装置，21-出料口。

具体实施方式

为便于更好地理解本实用新型，结合附图通过以下实例加以说明，这些实例属于本实用新型的保护范围，但不限制本实用新型的保护范围。

实施例

一种环保型还原蒸馏脱砷炉，如图1-图2所示，包括蒸馏炉1，蒸馏炉1顶部设置有加料口11，蒸馏炉1底部设置有排料口12；蒸馏炉1由下向上划分为冷却段13、暂储段14、加热段15；冷却段13外侧设置有冷却水套16，暂储段14侧面设置有加热管17，加热段15侧面设置有炉气排出管18。

如图2所示，冷却段13、暂储段14、加热段15分别设置有第一温度探头131、第二温度探头141、第三温度探头151。

如图3所示，加热管17上设置有若干根加热支管171，加热支管171 上设置有加热风帽172。

如图1-图2、图4所示，炉气排出管18斜向下设置，与水平面的夹角为10-15°，炉气排出管18外侧设置有保温层181；炉气排出管18内侧设置有电热元件182和第四温度探头183。

如图1-图2和图5所示，炉气排出管18上设置有氧气管184，氧气管184伸入炉气排出管18的部分朝向与炉气排出管18的朝向一致，氧气管 184伸入炉气排出管18的部分设置有气孔185。

如图1-图2和图5所示，氧气管184上设置有调节阀186和氧气探头 187，调节阀186设置于氧气管184上，氧气探头187设置于氧气管184内侧。

如图6所示，冷却段13侧面设置有换热管19，换热管19设置于冷却段13的侧面上；换热管19末端设置有若干根换热支管191，换热支管191 上设置有换热风帽192。

如图1-图2所示，排料口12下方设置有排料装置2，排料装置2侧面设置有出料口21，排料装置可以使用圆盘排料机。

本发明涉及的排料装置、氧气探头、第一温度探头、第二温度探头、第三温度探头等为现有技术，非本发明的改进点，在此不做赘述。

使用方法：蒸馏炉内预先填充满填料，然后将砷废料从蒸馏炉顶部的加料口投入，同时，从排料口经排料装置的出料口排出相应量的填料；热氮气经加热管进入到蒸馏炉内部，由于砷废料是从顶部加入的，在加热段热氮气与砷废料接触均匀接触，将废料加热从而使废料中的三氧化二砷升华，或将砷化物还原为单质砷，再将单质砷样化为三氧化二砷升华；随着热氮气的不断进入蒸馏炉内，氮气会将三氧化二砷蒸气或单质砷蒸气推入到炉气排出管，再进入下一步工序中处理。而使用的氮气不参与反应，因此，尾气经除尘、水气分离等处理，再次加热后即可进入到加热管内使用，从而实现氮气的再次利用，提高资源利用率。

当填料或处理的废料进入到冷却段时，冷却水套通过循环水冷却降低填料或废渣的温度，而换热管送入的低温氮气在向上过程中会与较高温度的填料或废渣相接触，通过热交换使得氮气的温度上升而填料或废渣的温度则下降，从而提高了热量的利用率。填料或废渣经过水套及低温氮气的处理，温度处于100℃以下，然后从排料口进入到圆盘排料机最终从出料口排出；废渣的温度低于100℃能避免废渣中的硫成分遇到空气时燃烧，产生污染空气的二氧化硫、三氧化硫等危害气体。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个...... 限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种环保型还原蒸馏脱砷炉，其特征在于，包括蒸馏炉(1)，所述蒸馏炉(1)顶部设置有加料口(11)，所述蒸馏炉(1)底部设置有排料口(12)；所述蒸馏炉(1)由下向上划分为冷却段(13)、暂储段(14)、加热段(15)；所述冷却段(13)外侧设置有冷却水套(16)，所述暂储段(14)侧面设置有加热管(17)，所述加热段(15)侧面设置有炉气排出管(18)。

2.根据权利要求1所述的一种环保型还原蒸馏脱砷炉，其特征在于，所述冷却段(13)、所述暂储段(14)、所述加热段(15)分别设置有第一温度探头(131)、第二温度探头(141)、第三温度探头(151)。

3.根据权利要求2所述的一种环保型还原蒸馏脱砷炉，其特征在于，所述加热管(17)上设置有若干根加热支管(171)，所述加热支管(171)上设置有加热风帽(172)。

4.根据权利要求3所述的一种环保型还原蒸馏脱砷炉，其特征在于，所述炉气排出管(18)斜向下设置，所述炉气排出管(18)外侧设置有保温层(181)；所述炉气排出管(18)内侧设置有电热元件(182)和第四温度探头(183)。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种环保型还原蒸馏脱砷炉，其特征在于，所述炉气排出管(18)上设置有氧气管(184)，所述氧气管(184)伸入所述炉气排出管(18)的部分朝向与所述炉气排出管(18)的朝向一致，所述氧气管(184)伸入所述炉气排出管(18)的部分设置有气孔(185)。

6.根据权利要求5所述的一种环保型还原蒸馏脱砷炉，其特征在于，所述氧气管(184)上设置有调节阀(186)和氧气探头(187)，所述调节阀(186)设置于所述氧气管(184)上，所述氧气探头(187)设置于所述氧气管(184)内侧。

7.根据权利要求6所述的一种环保型还原蒸馏脱砷炉，其特征在于，所述冷却段(13)侧面设置有换热管(19)，所述换热管(19)设置于所述冷却段(13)的侧面上；所述换热管(19)末端设置有若干根换热支管(191)，所述换热支管(191)上设置有换热风帽(192)。

8.根据权利要求7所述的一种环保型还原蒸馏脱砷炉，其特征在于，所述排料口(12)下方设置有排料装置(2)，所述排料装置(2)侧面设置有出料口(21)。

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