CN221108009U - 一种圆孔块式石墨稀释器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种圆孔块式石墨稀释器，包括依次连接的稀释段和冷却段；所述稀释段包括：混酸筒、上封头和混酸分配器，混酸筒内设置有混酸室；上封头密封连接于混酸筒的上端，其上开设有硫酸进口、进水口和升气口；混酸分配器密封连接于混酸筒的下端；其中，混酸室的侧壁上设有隔板，隔板将混酸室分隔成第一混合腔和下混合腔；隔板上均匀布设有多个连通第一混合腔和第二混合腔的连通孔，且连通孔的上端具有喇叭口。本实用新型的圆孔块式石墨稀释器，能够实现硫酸和水的充分混合，提高了稀释效果，避免混合液出现分层的现象。

Description

一种圆孔块式石墨稀释器

技术领域

本实用新型涉及化工设备技术领域，尤其涉及一种圆孔块式石墨稀释器。

背景技术

目前，市场中获得稀硫酸的主要方法是将98％的浓硫酸与水混合，根据实际需求调节水与酸的比例，从而稀释出各种浓度的稀硫酸。由于浓硫酸有强烈的腐蚀性，溶于水时又放出大量热，易使水沸腾而引起浓硫酸飞溅至皮肤和衣物上导致严重的后果，所以稀释浓硫酸在化工生产中是非常危险的工作。

由于稀释浓硫酸存在危险性，因此市面上出现了专门用来对浓硫酸进行稀释的石墨设备——石墨硫酸稀释器。在使用过程中，需要先将水和浓硫酸加入到混合器的内腔，再通过混合器的孔流出进入混合器与冷却器之间的空腔，进行初步冷却，然后往下流出冷却器底部的孔进入换热块作进一步冷却，达到所规定的温度。但是这种石墨硫酸稀释器普遍存在混合不均匀的问题，得到的混合液里既有浓硫酸也有稀硫酸，且容易出现分层。由于浓硫酸的黏度较大，因此混合液向冷却器流动的过程中出液速度慢，影响稀释的效率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种圆孔块式石墨稀释器，旨在解决现有石墨硫酸稀释器的混酸室设计不合理而导致的硫酸和水混合不均匀、混合液易出现分层等技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下的技术方案：

本实用新型提供了一种圆孔块式石墨稀释器，包括依次连接的稀释段和冷却段；所述稀释段包括：

混酸筒，其内设置有混酸室；

上封头，密封连接于所述混酸筒的上端；所述上封头上开设有与所述混酸室连通的硫酸进口、进水口和升气口；以及

混酸分配器，密封连接于所述混酸筒的下端；

其中，所述混酸室的侧壁上设有隔板，所述隔板将所述混酸室分隔成第一混合腔和下混合腔，且所述硫酸进口、进水口和升气口均与所述第一混合腔连通；所述隔板上均匀布设有多个连通所述第一混合腔和第二混合腔的连通孔，且所述连通孔的上端具有喇叭口。

在本实用新型优选的实施方式中，所述第二混合腔的侧壁上设置有筛板，所述筛板上均匀分布有多个筛孔。

在本实用新型优选的实施方式中，所述混酸筒、上盖板、隔板和筛板均是由浸渍石墨制备而成的。

在本实用新型优选的实施方式中，所述混酸分配器包括石墨体，所述石墨体的下端密封连接于所述冷却段上，并与所述冷却段围设形成第三混合腔；所述石墨体中开设有多个均匀分布的溢流孔，所述溢流孔贯穿所述石墨体。

在本实用新型优选的实施方式中，所述混酸分配器还包括多个溢流管，所述溢流管安装于所述溢流孔中，且其上端伸入所述第二混合腔中。

在本实用新型优选的实施方式中，所述混酸筒的外侧设有稀释罐，所述混酸筒与稀释罐的内壁之间形成有第一冷却水流道；所述稀释罐的上侧设有上冷却水出口，所述稀释罐的下侧设有上冷却水进口。

在本实用新型优选的实施方式中，所述冷却段包括：

冷却罐；以及

多个石墨换热块，堆叠设置于所述冷却罐内，并与所述冷却罐内壁之间形成第二冷却水流道；

其中，所述冷却罐的下侧设有下冷却水进口和放净口，所述冷却罐的上侧设有下冷却水出口和放空口；每个所述石墨换热块中均设有物料孔和冷却孔，所述物料孔垂直贯穿所述石墨换热块，所述冷却孔横向贯穿所述石墨换热块；所述冷却孔与所述物料孔不相连通。

在本实用新型优选的实施方式中，相邻两石墨换热块之间形成有物料汇合腔；和/或，

相邻两石墨换热块的结合处设置有密封垫。

在本实用新型优选的实施方式中，还包括下封头，所述下封头密封连接于最下层的所述石墨换热块上；且所述下封头上设有稀酸出口。

在本实用新型优选的实施方式中，所述上封头的上侧设有上盖板；和/或，

所述下封头的下侧设有下盖板。

与现有技术相比，本实用新型的技术方案取得了如下的有益效果：

本实用新型提供的圆孔块式石墨稀释器，在混酸室的侧壁上设置有隔板，隔板中具有连通孔，且连通孔的上端具有喇叭口。喇叭口的设置一方面有利于第一混合腔内的混合液快速流入第二混合腔；另一方面，在流动的过程中，喇叭口的存在有利于形成湍流，从而促进了硫酸与水之间的混合，提高了稀释效果，避免混合液出现分层现象。

附图说明

下面结合附图，通过对本实用新型的具体实施方式详细描述，将使本实用新型的技术方案及其它有益效果显而易见。

图1为本实用新型一种实施例的圆孔块式石墨稀释器器的截面结构示意图；

图2为图1中A处的放大示意图；

图3为另一种实施例中隔板的结构示意图；

图4为又一实施例中隔板的结构示意图；

图5为上封头的俯视图；

图6为筛板的俯视图；

附图标记说明：

10、上封头；11、硫酸进口；12、进水口；13、升气口；14、上盖板；

20、稀释罐；21、第一冷却水流道；22、上冷却水进口；23、上冷却水出口；

30、混酸筒；31、第一混合腔；32、第二混合腔；33、隔板；331、连通孔；34、筛板；341、筛孔；

41、石墨体；411、溢流孔；42、第三混合腔；

50、冷却罐；51、第二冷却水流道；52、下冷却水进口；53、下冷却水出口；54、放净口；55、放空口；56、折流板；57、抱箍；

60、石墨换热块；61、物料孔；62、冷却孔；63、物料汇合腔；

70、下封头；71、稀酸出口；72、下盖板。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案和有益效果更加清晰明白，以下结合附图和具体实施方式，对本申请进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本申请，并不是为了限定本申请。

本实用新型提供了一种圆孔块式石墨稀释器，包括依次连接的稀释段和冷却段。

请参见图1，稀释段包括混酸筒30、上封头10和混酸分配器。其中，混酸筒30内设置有混酸室，在混酸室中，硫酸与水进行充分的混合、稀释。混酸筒30优选地由浸渍石墨制备而成的，其具有耐酸碱、耐热、导热性好的优点。

请参见图5，上封头10密封连接于混酸筒30的上端，其优选地由浸渍石墨制备而成。上封头10上开设有硫酸进口11和进水口12，分别用于向混酸室内加入硫酸和水。此外，由于硫酸的稀释为放热反应，在稀释的过程中会产生大量的热气，为了及时的排除热气，以保证稀释过程的安全性，本实用新型中，在上封头10上还开设有升气口13。在一些实施例中，在上封头10的上侧还设有上盖板14，以相对固定所述上封头10。

请参见图1-2，本实用新型中，在混酸室的侧壁上设有隔板33，该隔板33将混酸室分隔成上侧的第一混合腔31和下侧的第二混合腔32，且隔板33上均匀布设有多个连通孔331，以连通第一混合腔31和第二混合腔32。由于混酸室被分隔成两个混合腔，因此硫酸与水的混合面积和混合时间被延长了，因此可以混合地更加充分。

此外，如图2所示，本实用新型中，隔板33上连通孔331的上端具有喇叭口。喇叭口的设置一方面有利于第一混合腔31内的混合液快速流入第二混合腔32；另一方面，在流动的过程中，喇叭口有利于形成漩涡，从而促进了硫酸与水之间的混合，提高了稀释效果。如图3-4所示，该喇叭口具有多种形式，本实用新型不作限制。

如图4所示，在一种优选的实施例中，所述连通孔331构成了文丘里管的结构，其优势是：文丘里管可以加快混合液的流动速度，使混合液从文丘里管尾部以喷射状流出，在喷射的液柱中，硫酸与水进行了充分地混合，提高了稀释效果。

请参见图2和图6，在一些实施例中，第二混合腔32的侧壁上设置有筛板34，该筛板34上均匀分布有多个筛孔341。通过该筛板34将第二混合腔32进一步分隔成上下两个腔体，能够进一步提高混合、稀释的效果。筛孔341的数目越多，硫酸与水的混合效果越好，优选为100个以上，例如可以为120、126、130、135等。但不宜过多，若筛孔341的数目过多，导致筛孔341的直径过小，会影响硫酸与水的通过，进而降低了稀释的效率。

上述隔板33和筛板34优选地也由浸渍石墨制备而成，进一步优选为与混酸筒30一体成型。

由于硫酸与水在混合的过程中会大量放热，因此有必要对混酸筒30进行降温冷却。在一些实施例中，在混酸筒30的外侧设置有稀释罐20，该稀释罐20优选地由碳钢制成。混酸筒30与稀释罐20的内壁之间具有一定的间隙，从而形成第一冷却水流道21。稀释罐20的下侧设有上冷却水进口22，稀释罐20的上侧设有上冷却水出口23。通过向该第一冷却水流道21通入水或其他冷却介质，即可实现对混酸筒30进行冷却降温。

请参见图1，混酸分配器密封连接于混酸筒30的下端，其作用是提高硫酸与水的混合液分布的均匀性。具体的，混酸分配器包括石墨体41，石墨体41的下端密封连接于冷却段上，并与冷却段围设形成第三混合腔42。所述石墨体41中开设有多个均匀分布的溢流孔411，该溢流孔411贯穿石墨体41。

在优选的实施例中，混酸分配器还包括多个溢流管，溢流管安装于上述溢流孔411中，且其上端伸入第二混合腔32中。在工作的过程中，随着混合液的不断进入，混酸分配器内的液面高度会慢慢增加，直至高于溢流管伸入第二混合腔32内的高度，此时混合液会从溢流管进入到溢流孔411，再向下流入到第三混合腔42中。如此，则进入到冷却段的混合液会分布地更加均匀，有利于提高后续冷却的效率。

请参见图1，冷却段包括冷却罐50以及多个石墨换热块60，其中冷却罐50为耐腐蚀的钢制壳体，优选为碳钢制成，其上下两端均设有开口，冷却罐50的外壁上安装有抱箍57。多个石墨换热块60以上下堆叠的方式设置于冷却罐50内，且石墨换热块60与冷却罐50内壁之间具有一定的间隙，形成第二冷却水流道51。

每个石墨换热块60中均开设有物料孔61和冷却孔62，其中，物料孔61垂直贯穿石墨换热块60，冷却孔62横向开设于石墨换热块60中。物料孔61和冷却孔62错开设置，两者不相连通。混合液液进入到冷却段时，会沿着石墨换热块60中的纵向物料孔61向下流动；而横向的冷却孔62与第二冷却水流道51连通，从而冷却介质可以通过第二冷却水流道51进入到冷却孔62中，发挥冷却的作用。物料孔61和冷却孔62的数目优选为多个，以提高换热的效果。

在一些实施例中，相邻两石墨换热块60之间形成有物料汇合腔63，即冷却段可以形成多个物料汇合腔63。在物料汇合腔63中，混合液中的硫酸与水可以进行更加充分的混合，提升了混合、稀释的效果。相邻两石墨换热块60中，物料孔61可以对齐设置，也可以错开设置，优选为错开设置。

在一些实施方式中，石墨换热块60的顶面具有凸出部，底面具有凹陷部，且凸出部与凹陷部相互匹配。此时，相邻两石墨换热块60的凸出部与凹陷部可以相互嵌合固定，并形成物料汇合腔63。进一步地，相邻两石墨换热块60的结合处设置有密封垫，以实现物料汇合腔63的密封。

请参见图1，冷却罐50的下侧设置有下冷却水进口52和放净口54，冷却罐50的上侧设有下冷却水出口53和放空口55。在实际使用时，冷却介质(例如可以是冷却水)从下冷却水进口52进入，通过一侧的第二冷却水流道51流入冷却孔62中，再流入另一侧的第二冷却水流道51中，之后再通过冷却孔62流入第二冷却水流道51中，如此形成一曲折的路径，从而增加冷却介质在石墨换热块60中的停留时间，进而提高换热效果。

在一些实施方式中，第二冷却水流道51中还设置有折流板56，折流板56设置于相邻两个石墨换热块60的结合处与冷却罐50的内壁之间，且两侧的折流板56交错设置。如此能够强制冷却介质在石墨换热块60的冷却孔62中流动，形成一“弓”字形路径，从而增加冷却介质在石墨换热块60中的停留时间，进而提高换热效果。

请参见图1，本实用新型的石墨稀释器还包括下封头70，该下封头70密封连接于最下层的石墨换热块60上，且下封头70上设有稀酸出口71。稀释后的硫酸经过冷却段后，由稀酸出口71流出。下封头70优选为浸渍石墨制备而成，其底面优选地设置有下盖板72，以对下封头70进行固定。

综上，本实用新型提供地圆孔块式石墨稀释器，可以促进硫酸与水之间的混合，提高了硫酸稀释的效果，避免了混合液出现分层的现象。

综上所述，虽然本实用新型已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本实用新型，本领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本实用新型的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种圆孔块式石墨稀释器，其特征在于，包括依次连接的稀释段和冷却段；所述稀释段包括：

混酸筒，其内设置有混酸室；

上封头，密封连接于所述混酸筒的上端；所述上封头上开设有与所述混酸室连通的硫酸进口、进水口和升气口；以及

混酸分配器，密封连接于所述混酸筒的下端；

其中，所述混酸室的侧壁上设有隔板，所述隔板将所述混酸室分隔成第一混合腔和下混合腔，且所述硫酸进口、进水口和升气口均与所述第一混合腔连通；所述隔板上均匀布设有多个连通所述第一混合腔和第二混合腔的连通孔，且所述连通孔的上端具有喇叭口。

2.根据权利要求1所述的一种圆孔块式石墨稀释器，其特征在于，所述第二混合腔的侧壁上设置有筛板，所述筛板上均匀分布有多个筛孔。

3.根据权利要求1或2所述的一种圆孔块式石墨稀释器，其特征在于，所述混酸筒、上盖板、隔板和筛板均是由浸渍石墨制备而成的。

4.根据权利要求1所述的一种圆孔块式石墨稀释器，其特征在于，所述混酸分配器包括石墨体，所述石墨体的下端密封连接于所述冷却段上，并与所述冷却段围设形成第三混合腔；所述石墨体中开设有多个均匀分布的溢流孔，所述溢流孔贯穿所述石墨体。

5.根据权利要求4所述的一种圆孔块式石墨稀释器，其特征在于，所述混酸分配器还包括多个溢流管，所述溢流管安装于所述溢流孔中，且其上端伸入所述第二混合腔中。

6.根据权利要求1所述的一种圆孔块式石墨稀释器，其特征在于，所述混酸筒的外侧设有稀释罐，所述混酸筒与稀释罐的内壁之间形成有第一冷却水流道；所述稀释罐的上侧设有上冷却水出口，所述稀释罐的下侧设有上冷却水进口。

7.根据权利要求1所述的一种圆孔块式石墨稀释器，其特征在于，所述冷却段包括：

冷却罐；以及

多个石墨换热块，堆叠设置于所述冷却罐内，并与所述冷却罐内壁之间形成第二冷却水流道；

其中，所述冷却罐的下侧设有下冷却水进口和放净口，所述冷却罐的上侧设有下冷却水出口和放空口；每个所述石墨换热块中均设有物料孔和冷却孔，所述物料孔垂直贯穿所述石墨换热块，所述冷却孔横向贯穿所述石墨换热块；所述冷却孔与所述物料孔不相连通。

8.根据权利要求7所述的一种圆孔块式石墨稀释器，其特征在于，相邻两石墨换热块之间形成有物料汇合腔；和/或，

相邻两石墨换热块的结合处设置有密封垫。

9.根据权利要求7所述的一种圆孔块式石墨稀释器，其特征在于，还包括下封头，所述下封头密封连接于最下层的所述石墨换热块上；且所述下封头上设有稀酸出口。

10.根据权利要求9所述的一种圆孔块式石墨稀释器，其特征在于，所述上封头的上侧设有上盖板；和/或，

所述下封头的下侧设有下盖板。