CN2890024Y - 盐酸再生装置专用预浓缩器 - Google Patents
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Abstract
一种盐酸再生装置专用预浓缩器，包括文丘里管和连接在其出口端的导流段，在该文丘里管的入口和导流段的出口分别设有锥形缩口；在所述的导流段内设有与所述的文丘里管内径基本等径的导流筒；在所述的入口和导流段侧面分别设有浓缩酸入口和炉气出口，在该浓缩酸入口内装有高雾化喷嘴。它的结构特点是：采用文丘里形式，复合式结构，多层次防腐，同时采用格栅式中心喉口，中心喉口流速控制在合理范围。本实用新型的优点是节省能源，降低炉气温度，浓缩废酸，提高效率。
Description
技术领域
本实用新型所涉及一种盐酸再生装置的关键设备，是盐酸装置专用的预浓缩器，它的作用是利用焙烧炉反应热能，预热浓缩废酸，既回收了热量，使热炉气温下降，又预热浓缩了废酸；使焙烧炉热量利用率提高，反应速度加快；使炉内工作条件改善，节省能源。
背景技术
在对废盐酸进行再生的处理工艺中，需要利用预浓缩器浓缩废盐酸，由于含HCI炉气的温度通过浓缩器在浓缩时的温度很高，需要采用炉气降温系统将含HCI炉气的温度降低到120℃以下，浪费了大量的能源，增加了投资。另外，由于预浓缩器始终处于高温盐酸的强腐蚀环境下工作，普通的预浓缩器采用单一的耐酸材料，防腐蚀性能较差，使用寿命短。
发明内容
本实用新型的目的就是提供一种盐酸再生装置专用预浓缩器，以解决防腐蚀性能较差、使用寿命较短的问题，同时解决现有技术存在的采用炉气降温系统降温所造成的能源浪费。
本实用新型的技术方案是：包括文丘里管和连接在其出口端的导流段，在该文丘里管的入口和导流段的出口分别设有锥形缩口；在所述的导流段内设有与所述的文丘里管内径基本等径的导流筒；在所述的入口和导流段侧面分别设有浓缩酸入口和炉气出口，在该浓缩酸入口内装有高雾化喷嘴。
该浓缩器的上半部分均采用四层防腐蚀材料复合而成，在四层防腐蚀材料的外侧设有高强度的钢壳；所述的导流段和出口用二层防腐蚀材料复合而成，在上述的二层防腐蚀材料的外侧设有高强度的钢壳。
所述的四层防腐蚀材料从内至外分别为碳化硅、砌筑的耐酸瓷砖、防腐隔热的耐酸填料和耐酸耐温的橡胶板；所述的二层防腐蚀材料从内至外依次是耐酸填料和耐酸橡胶板。
在所述的文丘里管的中心喉口设有碳化硅格栅。
所述的高雾化喷嘴采用耐酸耐温特制雾化喷嘴，在所述的入口侧面沿圆周均布数个喷嘴，其轴心与文丘里管轴心的安装角度优选为30°，喷嘴喷射角优选为60°。
在所述的入口和出口端均设有法兰；所述的文丘里管两端均通过法兰与所述的锥形缩口及导流段连接。
本实用新型在工作时，其上部压入焙烧炉气含有高温HCI气体，四周喷洒需要再生的废盐酸、气液二相流在中心喉口处汇合，进行热交换，高温炉气放热降温，常温废盐酸吸热蒸发，浓缩成浓缩酸，由于浓缩是循环反复进行(靠外部的循环装置循环)，这样就能将废盐酸浓缩到一定的浓度，浓缩后的废盐酸送到焙烧炉，焙烧时反应速度快，效率高，既能节省能源，又能保证盐酸再生的正常进行。实践证明：采用预浓缩器浓缩废盐酸，可使焙烧炉的热效率提高两倍以上，而且使含HCI炉气的温度降低到120℃以下，回收了大量的能源，取消了原来的炉气降温系统，节省了投资。由于预浓缩器始终处于高温盐酸的强腐蚀环境下工作，该设备的制造中防腐蚀问题就显得非常重要。以前的浓缩器采用单一的耐酸材料，耐酸性好的碳化硅(SiC)由于其导热性能好，不能隔热，使温度传放很快。外壳的温度较高，容易损坏，特别是外壳钢板上衬的橡胶层很容易损坏，寿命短，散热快，热损失大。中间加上耐酸砖、耐酸纤维填料层，既能防腐蚀，又能起到隔热的作用，使预浓缩器内外温度梯度增大，外部温度低，既保证了设备的正常工作，又节省了能源。
下面结合附图和实例对本实用新型作进一步说明。
附图说明
图1是本实用新型的总体结构剖视示意图。
具体实施方式
参见图1，本实用新型包括文丘里管2和连接在其出口端的导流段3，在该文丘里管2的入口和导流段3的出口分别设有锥形缩口1和32，锥形缩口1作为焙烧炉热气入口，锥形缩口32作为浓缩酸出口。在所述的导流段3内设有与所述的文丘里管2内径基本等径的导流筒7，在锥形缩口1和导流段3的侧面分别设有浓缩酸入口4和炉气出口31，在该浓缩酸入口4的内端装有高雾化喷嘴5。在所述的文丘里管2的中心喉口设有碳化硅格栅6。
所述的四层防腐蚀材料从内至外分别为碳化硅层21、砌筑的耐酸瓷砖22；防腐隔热的耐酸填料23、耐酸耐温的橡胶板24，在橡胶板24外侧设有高强度的钢壳25。所述的导流段3和出口32用二层防腐蚀材料复合而成，在上述的二层防腐蚀材料的外侧设有高强度的钢壳。橡胶板和钢壳可采用附胶钢板。
所述的高雾化喷嘴5采用耐酸耐温特制雾化喷嘴，在所述的入口侧面沿圆周均布数个四个喷嘴5，其轴心与文丘里管2的轴心的安装角度优选为30°，喷嘴喷射角优选为60°。
在所述的锥形缩口1和出口32端均设有法兰；所述的文丘里管2两端均提供法兰与所述的锥形缩口1及导流段3连接。
本实用新型在工作时，其入口1与处理系统的焙烧炉出口连接，从焙烧炉引入含有高温HCI气体，由于焙烧炉热气含有大量氯化氢(HCI)，腐蚀性很强，强度达到400℃左右，在浓缩器内与喷洒的废酸进行热交换，反复进行，为使交换充分合理，采用文丘里结构。
本实用新型采用四道防腐蚀防线，即采用四种防腐材料组合成复合型防腐蚀方案，预浓缩器内部接触酸的部分采用耐高温，防腐蚀性能好的碳化硅(SiC)材料21，优点是耐酸耐温，缺点是传热快，温度高。为了克服上述缺点，第二层选用了耐酸、隔热性能好，但耐温性差的耐酸瓷砖22砌筑，正好能满足需要；第三层采用防腐隔热的耐酸填料23，作为隔热层，增大温差；第四层采用耐温耐酸橡胶板24硫化衬在外部钢壳25上。这就组成了本实用新型的防腐体系，耐酸性好的碳化硅(SiC)由于其导热性能好，不能隔热，使温度传放很快。外壳的温度较高，容易损坏，特别是外壳钢板上衬的橡胶层很容易损坏，寿命短，散热快，热损失大。中间加上耐酸砖、耐酸纤维填料层，既能防腐蚀，又能起到隔热的作用，使预浓缩器内外温度梯度增大，外部温度低，既保证了设备的正常工作，又节省了能源。既能保证内部耐高温腐蚀，又能保证一定的温度梯度，即使局部渗漏，也能防腐蚀，不影响正常工作，这种组合防腐结构多层次，互相保护，是目前最合理的设计。
由于气热二相流的热交换在文丘里管2中心喉口处进行，喉口处的气体流速应控制在合理的范围，喉口速度在15m/秒-20m/秒时效果最佳，热交换最充分，工作最稳定。中心喉口的结构采用碳化硅格栅6的结构效果好。以往的浓缩器喉口形式采用倒锥插入体形式，效果不好，插入体易损坏，气流分配不均，热交换不充分。
在预浓缩器的上部侧向对称安装四个高雾化喷嘴5，向其上部喷洒废盐酸，雾化颗粒100目以上。本实用新型的上部为焙烧炉含HCI热气入口1，上部侧上为废盐酸喷入口4，中间为碳化硅格栅5气热二相流乱合区，下部为预热浓缩酸出口32，下部侧向出口为降温后炉气出口31。
Claims (6)
1、一种盐酸再生装置专用预浓缩器，其特征在于：包括文丘里管和连接在其出口端的导流段，在该文丘里管的入口和导流段的出口分别设有锥形缩口；在所述的导流段内设有与所述的文丘里管内径基本等径的导流筒；在所述的入口和导流段侧面分别设有浓缩酸入口和炉气出口，在该浓缩酸入口内装有高雾化喷嘴。
2、根据权利要求1所述的盐酸再生装置专用预浓缩器，其特征在于：该浓缩器的上半部分均采用四层防腐蚀材料复合而成，在四层防腐蚀材料的外侧设有高强度的钢壳；所述的导流段和出口用二层防腐蚀材料复合而成，在上述的二层防腐蚀材料的外侧设有高强度的钢壳。
3、根据权利要求2所述的盐酸再生装置，其特征在于：所述的四层防腐蚀材料从内至外分别为碳化硅、砌筑的耐酸瓷砖、防腐隔热的耐酸填料和耐酸耐温的橡胶板；所述的二层防腐蚀材料从内至外依次是耐酸填料和耐酸橡胶板。
4、根据权利要求1所述的盐酸再生装置专用预浓缩器，其特征在于：在所述的文丘里管的中心喉口设有碳化硅格栅。
5、根据权利要求1所述的盐酸再生装置专用预浓缩器，其特征在于：所述的高雾化喷嘴采用耐酸耐温特制雾化喷嘴，在所述的入口侧面沿圆周均布数个喷嘴，其轴心与文丘里管轴心的安装角度优选为30°，喷嘴喷射角优选为60°。
6、根据权利要求1、2、3、4或5所述的盐酸再生装置专用预浓缩器，其特征在于：在所述的入口和出口端均设有法兰；所述的文丘里管两端均通过法兰与所述的锥形缩口及导流段连接。
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| CN115140710A (zh) * | 2022-05-21 | 2022-10-04 | 程强迎 | 一种盐酸浓缩再生设备 |
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