CN217900509U - 沸腾炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种沸腾炉，其包括：本体部，具有沿轴线方向顺次连通的沸腾腔和分离腔，分离腔位于沸腾腔的上方，且分离腔的截面面积朝向远离沸腾腔的方向逐渐增加，本体部具有进料口和出料口，出料口设置在本体部的侧壁且与沸腾腔连通，进料口设置在本体部的侧壁并位于出料口的上方；布风板，设置在沸腾腔内，且位于出料口的下方；间歇式出料阀，设置在出料口处，且用于封堵或开启出料口；气体输送部，设置在本体部的一端，气体输送部具有输送通道，输送通道通过布风板与沸腾腔连通；燃烧组件，与输送通道连通，燃烧组件用于加热气体；冷却风机，具有排气管道，排气管道与输送通道连通。

Description

沸腾炉

技术领域

本实用新型涉及热工设备技术领域，具体而言，涉及一种沸腾炉。

背景技术

结晶氯化铝经低温热解产生无定型氧化铝，结晶氯化铝的低温热解是整个工艺的核心单元，结晶氯化铝分解反应总的方程式为：2AlCl₃·6H₂O→Al₂O₃+9H₂O↑+6HCl↑。现有工艺及技术采用循环流化床在350-400℃的温度条件下与结晶氯化铝直接接触反应。采用循环流化床时，反应过程需使用强度和硬度较高的物料作为床料建立物料循环，但是，在引入额外的床料后，反应所得的无定型氯化铝中具有杂质元素，影响无定型氯化铝的纯度。

实用新型内容

本实用新型提供一种沸腾炉，以解决现有技术中的采用循环流化床制备无定型氯化铝中含杂质元素的问题。

本实用新型提供了一种沸腾炉，其包括：本体部，具有沿轴线方向顺次连通的沸腾腔和分离腔，分离腔位于沸腾腔的上方，且分离腔的截面面积朝向远离沸腾腔的方向逐渐增加，本体部具有进料口和出料口，出料口设置在本体部的侧壁且与沸腾腔连通，进料口设置在本体部的侧壁并位于出料口的上方；布风板，设置在沸腾腔内，且位于出料口的下方；间歇式出料阀，设置在出料口处，且用于封堵或开启出料口；气体输送部，设置在本体部的一端，气体输送部具有输送通道，输送通道通过布风板与沸腾腔连通；燃烧组件，与输送通道连通，燃烧组件用于加热气体；冷却风机，具有排气管道，排气管道与输送通道连通。

进一步地，出料口倾斜设置在本体部的侧壁上，且出料口沿沸腾腔的内壁朝向沸腾腔的外壁的方向向下倾斜设置。

进一步地，本体部包括沿轴线方向依次连接的直筒段和锥形段，直筒段具有沸腾腔，锥形段具有分离腔，且直筒段与锥形段同轴设置。

进一步地，本体部还具有排气口，排气口设置在分离腔的远离沸腾腔的一端，沸腾炉还包括旋风分离器，旋风分离器具有第一进气口和废料口，旋风分离器的第一进气口与本体部的排气口连通。

进一步地，旋风分离器还具有废气口，沸腾炉还包括除尘器和酸吸收系统，除尘器与酸吸收系统顺次连通，除尘器具有第二进气口，除尘器的第二进气口与旋风分离器的废气口连通。

进一步地，进料口设置有多个，多个进料口沿本体部的周向环形间隔设置。

进一步地，沸腾炉还包括螺旋输送机，螺旋输送机与进料口连通，螺旋输送机用于向本体部送料。

进一步地，螺旋输送机包括送料管和螺旋杆，螺旋杆可转动地设置在送料管内，送料管与进料口连通，送料管的内壁上设置有防腐层。

进一步地，沸腾炉还包括空气压缩机，空气压缩机与送料管连通，以吹扫送料管内的物料。

进一步地，气体输送部的侧壁设置有多个第三进气口，多个第三进气口沿气体输送部的延伸方向间隔设置，排气管道设置有多个，每个第三进气口连通一个排气管道。

应用本实用新型的技术方案，通过将分离腔设置在沸腾腔的上方，且将分离腔的截面面积朝向远离沸腾腔的方向设计为逐渐增加的形式，能够使得反应成品无定型氧化铝作为床料建立沸腾炉内部沸腾循环系统，避免出现引入杂质元素的情况。具体地，燃料组件对输送通道内的空气进行加热，在冷却风机的作用下，被加热后的空气经过布风板进入到沸腾炉内形成流化风，在沸腾炉内已经反应生成无定型氧化铝的成品作为床料建立沸腾炉内部的循环系统，新进入到沸腾炉内的结晶氯化铝物料在流化风的作用下被床料打散，并与床料和高温烟气发生反应，反应生成的成品无定型氧化铝颗粒随流化风上升至分离腔，分离腔的截面面积大于沸腾腔的截面面积，且分离腔的截面面积朝向远离沸腾腔的方向逐渐增加，因此，分离腔内的流化风速小于沸腾腔内的流化风速，大颗粒的无定型氧化铝物料靠自身的重力作用回落到沸腾腔内保持悬浮的状态，并被间歇式地排出沸腾炉。与传统技术方案中的循环流化床的方式相比，本方案的设置，能够避免引入其他物质作为床料建立沸腾炉内的循环系统，进而避免出现在成品中引入杂质元素的情况，保证了无定型氧化铝的品质。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了本实用新型提供的沸腾炉的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、本体部；101、沸腾腔；102、分离腔；103、进料口；104、出料口；105、排气口；

11、直筒段；12、锥形段；

20、布风板；

30、间歇式出料阀；

40、气体输送部；401、输送通道；402、第三进气口；

50、燃烧组件；

60、冷却风机；601、排气管道；

70、旋风分离器；701、第一进气口；702、废气口；

80、除尘器；801、第二进气口；81、酸吸收系统；

90、螺旋输送机。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型实施例提供一种沸腾炉，其包括本体部10、布风板20、间歇式出料阀30、气体输送部40、燃烧组件50和冷却风机60。其中，本体部10具有沿轴线方向顺次连通的沸腾腔101和分离腔102，分离腔102位于沸腾腔101的上方，且分离腔102的截面面积朝向远离沸腾腔101的方向逐渐增加，本体部10具有进料口103和出料口104，出料口104设置在本体部10的侧壁且与沸腾腔101连通，进料口103设置在本体部10的侧壁并位于出料口104的上方。布风板20设置在沸腾腔101内，且位于出料口104的下方。间歇式出料阀30设置在出料口104处，且用于封堵或开启出料口104。气体输送部40设置在本体部10的一端，气体输送部40具有输送通道401，输送通道401通过布风板20与沸腾腔101连通。燃烧组件50与输送通道401连通，燃烧组件50用于加热气体。冷却风机60具有排气管道601，排气管道601与输送通道401连通。本方案中，在沸腾腔101内的流化风速为0.5m/s至1m/s之间，本实施例中，沸腾腔101内的流化风速为0.7m/s，在分离腔102内的流化风速为0.4m/s至0.5m/s之间，本实施例中，分离腔102内的流化风速为0.4/s，且间歇式出料阀30每30分钟进行一次间歇放料。

应用本实用新型的技术方案，通过将分离腔102设置在沸腾腔101的上方，且将分离腔102的截面面积朝向远离沸腾腔101的方向设计为逐渐增加的形式，能够使得反应成品无定型氧化铝作为床料建立沸腾炉内部沸腾循环系统，避免出现引入杂质元素的情况。具体地，燃烧组件50对输送通道401内的空气进行加热，在冷却风机60的作用下，被加热后的空气经过布风板20进入到沸腾炉内形成流化风，在沸腾炉内已经反应生成无定型氧化铝的成品作为床料建立沸腾炉内部的循环系统，新进入到沸腾炉内的结晶氯化铝物料在流化风的作用下被床料打散，并与床料和高温烟气发生反应，反应生成的成品无定型氧化铝颗粒随流化风上升至分离腔102，分离腔102的截面面积大于沸腾腔101的截面面积，且分离腔102的截面面积朝向远离沸腾腔101的方向逐渐增加，因此，分离腔102内的流化风速小于沸腾腔101内的流化风速，大颗粒的无定型氧化铝物料靠自身的重力作用回落到沸腾腔101内保持悬浮的状态，并被间歇式地排出沸腾炉。与传统技术方案中的循环流化床的方式相比，本方案的设置，能够避免引入其他物质作为床料建立沸腾炉内的循环系统，进而避免出现在成品中引入杂质元素的情况，保证了无定型氧化铝的品质。并且，本方案的设置，其结构简单，结晶氯化铝物料与高温烟气接触的时间长，高温烟气热量利用更充分，并能够减少物料内部磨损变粉问题，进一步提升无定型氧化铝的品质。

进一步地，出料口104倾斜设置在本体部10的侧壁上，且出料口104沿沸腾腔101的内壁朝向沸腾腔101的外壁的方向向下倾斜设置。间歇式出料阀30开启后，沸腾腔101内的无定型氧化铝在沸腾炉内部的压力作用下经过出料口104排出，上述设置，能够保证物料被排出的顺畅性。

具体地，本体部10包括沿轴线方向依次连接的直筒段11和锥形段12，直筒段11具有沸腾腔101，锥形段12具有分离腔102，且直筒段11与锥形段12同轴设置。上述设置，能够保证沸腾炉内部的侧壁为圆弧结构，保证内部物料充分反应。

具体地，本体部10还具有排气口105，排气口105设置在分离腔102的远离沸腾腔101的一端，沸腾炉还包括旋风分离器70，旋风分离器70具有第一进气口701和废料口，旋风分离器70的第一进气口701与本体部10的排气口105连通。沸腾腔101内部的小颗粒被及时被旋风分离器70分离，保证成品的粒径的均匀性，且旋风分离器70出来的尾烟气温度更低，以节省燃料、降低运行成本。

进一步地，旋风分离器70还具有废气口702，沸腾炉还包括除尘器80和酸吸收系统81，除尘器80与酸吸收系统81顺次连通，除尘器80具有第二进气口801，除尘器80的第二进气口801与旋风分离器70的废气口702连通。如此设置，能够对产生的杂质进行收集，避免对环境产生污染，并能够保证对产生的氯化氢的吸收效果。

进一步地，进料口103设置有多个，多个进料口103沿本体部10的周向环形间隔设置。如此设置，能够保证物料在沸腾炉内均匀分布，减少物料相互粘连团聚而无法被打散的情况，保证反应的正常进行。本实施例中，进料口103设置有四个。

进一步地，沸腾炉还包括螺旋输送机90，螺旋输送机90与进料口103连通，螺旋输送机90用于向本体部10送料。螺旋输送机的设置，其结构简单，能够保证对物料输送的顺畅性。

进一步地，螺旋输送机90包括送料管和螺旋杆，螺旋杆可转动地设置在送料管内，送料管与进料口103连通，送料管的内壁上设置有防腐层。本方案对防腐层的具体组成不做限制，如此设置，能够减少物料对送料管内壁的腐蚀，保证螺旋输送机90的寿命。

进一步地，沸腾炉还包括空气压缩机，空气压缩机与送料管连通，以吹扫送料管内的物料。如此设置，能够防止或减少结晶氯化铝物料粘连送料管的管壁的情况，保证对物料输送的顺畅性。

进一步地，气体输送部40的侧壁设置有多个第三进气口402，多个第三进气口402沿气体输送部40的延伸方向间隔设置，排气管道601设置有多个，每个第三进气口402连通一个排气管道601。如此设置，能够保证对气体流速控制的精确性，保证反应进行的稳定性，保证产品品质的一致性。本实施例中，第三进气口402设置有两个。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种沸腾炉，其特征在于，所述沸腾炉包括：

本体部(10)，具有沿轴线方向顺次连通的沸腾腔(101)和分离腔(102)，所述分离腔(102)位于所述沸腾腔(101)的上方，且所述分离腔(102)的截面面积朝向远离所述沸腾腔(101)的方向逐渐增加，所述本体部(10)具有进料口(103)和出料口(104)，所述出料口(104)设置在所述本体部(10)的侧壁且与所述沸腾腔(101)连通，所述进料口(103)设置在所述本体部(10)的侧壁并位于所述出料口(104)的上方；

布风板(20)，设置在所述沸腾腔(101)内，且位于所述出料口(104)的下方；

间歇式出料阀(30)，设置在所述出料口(104)处，且用于封堵或开启所述出料口(104)；

气体输送部(40)，设置在所述本体部(10)的一端，所述气体输送部(40)具有输送通道(401)，所述输送通道(401)通过所述布风板(20)与所述沸腾腔(101)连通；

燃烧组件(50)，与所述输送通道(401)连通，所述燃烧组件(50)用于加热气体；

冷却风机(60)，具有排气管道(601)，所述排气管道(601)与所述输送通道(401)连通。

2.根据权利要求1所述的沸腾炉，其特征在于，所述出料口(104)倾斜设置在所述本体部(10)的侧壁上，且所述出料口(104)沿所述沸腾腔(101)的内壁朝向所述沸腾腔(101)的外壁的方向向下倾斜设置。

3.根据权利要求1所述的沸腾炉，其特征在于，所述本体部(10)包括沿轴线方向依次连接的直筒段(11)和锥形段(12)，所述直筒段(11)具有所述沸腾腔(101)，所述锥形段(12)具有所述分离腔(102)，且所述直筒段(11)与所述锥形段(12)同轴设置。

4.根据权利要求1所述的沸腾炉，其特征在于，所述本体部(10)还具有排气口(105)，所述排气口(105)设置在所述分离腔(102)的远离所述沸腾腔(101)的一端，所述沸腾炉还包括旋风分离器(70)，所述旋风分离器(70)具有第一进气口(701)和废料口，所述旋风分离器(70)的第一进气口(701)与所述本体部(10)的排气口(105)连通。

5.根据权利要求4所述的沸腾炉，其特征在于，所述旋风分离器(70)还具有废气口(702)，所述沸腾炉还包括除尘器(80)和酸吸收系统(81)，所述除尘器(80)与所述酸吸收系统(81)顺次连通，所述除尘器(80)具有第二进气口(801)，所述除尘器(80)的第二进气口(801)与所述旋风分离器(70)的废气口(702)连通。

6.根据权利要求1所述的沸腾炉，其特征在于，所述进料口(103)设置有多个，多个所述进料口(103)沿所述本体部(10)的周向环形间隔设置。

7.根据权利要求1所述的沸腾炉，其特征在于，所述沸腾炉还包括螺旋输送机(90)，所述螺旋输送机(90)与所述进料口(103)连通，所述螺旋输送机(90)用于向所述本体部(10)送料。

8.根据权利要求7所述的沸腾炉，其特征在于，所述螺旋输送机(90)包括送料管和螺旋杆，所述螺旋杆可转动地设置在所述送料管内，所述送料管与所述进料口(103)连通，所述送料管的内壁上设置有防腐层。

9.根据权利要求8所述的沸腾炉，其特征在于，所述沸腾炉还包括空气压缩机，所述空气压缩机与所述送料管连通，以吹扫所述送料管内的物料。

10.根据权利要求9所述的沸腾炉，其特征在于，所述气体输送部(40)的侧壁设置有多个第三进气口(402)，多个所述第三进气口(402)沿所述气体输送部(40)的延伸方向间隔设置，所述排气管道(601)设置有多个，每个所述第三进气口(402)连通一个所述排气管道(601)。

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