适用于催化脱脂炉的尾气燃烧塔

文档序号:1843535 发布日期:2021-11-16 浏览:25次 >En<

阅读说明:本技术 适用于催化脱脂炉的尾气燃烧塔 (Tail gas combustion tower suitable for catalytic degreasing furnace ) 是由 林利宏 骆接文 于 2021-08-16 设计创作,主要内容包括:本发明所述适用于催化脱脂炉的尾气燃烧塔,其特点是:包括两端分别设有尾气入口和尾气出口的分体式尾气加热室、空气导入装置及电加热装置,所述空气导入装置穿过尾气加热室内腔向尾气出口导入空气,所述电加热装置用于给进入尾气加热室内的尾气和空气导入装置中的空气加热,从尾气入口进入尾气加热室内的尾气通过所述电加热装置加热分解后进入所述尾气出口处点燃。本发明在应用于催化脱脂炉时,既能使催化脱脂反应的尾气在尾气加热室内电热分解效果好,又能使尾气在尾气出口燃烧充分,且在内部零部件损坏时或内部堵塞时可拆卸更换或打开清理,维修方便。(The invention relates to a tail gas combustion tower suitable for a catalytic degreasing furnace, which is characterized in that: including split type tail gas heating chamber, air induction device and the electric heater unit that both ends were equipped with tail gas entry and tail gas export respectively, air induction device passes tail gas heating chamber inner chamber and leads to the air of tail gas export, electric heater unit is arranged in giving the air heating that gets into in the tail gas heating chamber tail gas and the air induction device, and the tail gas that gets into in the tail gas heating chamber from the tail gas entry passes through get into after the electric heater unit heating decomposition the tail gas exit is lighted. When the catalytic degreasing furnace is applied to the catalytic degreasing furnace, the tail gas generated in the catalytic degreasing reaction can be decomposed in the tail gas heating chamber in an electric heating mode, the tail gas can be fully combusted at a tail gas outlet, and the catalytic degreasing furnace can be detached, replaced or opened for cleaning when internal parts are damaged or blocked, and is convenient to maintain.)

适用于催化脱脂炉的尾气燃烧塔

技术领域

本发明涉及尾气处理装置,特别是一种适用于以草酸为催化剂的催化脱脂炉的尾气燃烧塔。

背景技术

MIM技术(金属粉末注射成型技术)是传统粉末冶金工艺与热塑性工程塑料注塑成型工艺相结合的新工艺。其采用一定比例的粘结剂混合金属粉末作为注射成型的原料,在成型后需要去除其中粘结剂。粘结剂多采用聚甲醛,所以脱脂过程中最重要的步骤是去除聚甲醛(POM),具体是利用聚甲醛分子链在一定温度的酸性气体(如硝酸,草酸)环境下迅速断裂而发生连续脱甲醛的连锁反应原理,使得粘接剂中的聚甲醛最终分解成为甲醛气体,即聚甲醛从固态变成了气态甲醛气体逃逸,故能在保持被脱脂物体的形状尺寸不发生改变的情况下实现粘结剂的快速脱除。

由于采用硝酸作脱脂过程中的催化剂时,其氧化反应所产生的氮氧化物对于环境会造成一定的污染,经改进后,多采用草酸以代替硝酸作为催化剂。采用草酸后催化脱脂炉所排出的尾气中,除了有少量酸性气体(草酸)外,只有甲醛、二氧化碳和水,其中尾气中的甲醛易燃,可通过燃烧分解,此后的尾气对于环境便不再造成污染。所以现有技术中以草酸作为催化剂的催化脱脂炉,常采用将在脱脂炉内完成催化脱脂反应的尾气通入至燃烧塔内中,通过燃烧尾气的方式进行尾气处理。但是现有燃烧塔的结构是整体内外直接焊接起来,以致内部发生堵塞故障时无法清理,零部件损坏也无法更换,只能报废处理,使用成本高。再加上尾气出口内常发生因尾气中含氧量不足导致燃烧不充分的问题。

发明内容

本发明的目的在于针对上述存在问题和不足,提供一种尾气在尾气出口燃烧充分,且在内部零部件损坏时或内部堵塞时可拆卸更换或打开清理,维修方便,且尾气的电热分解效果好,又结构简单的适用于催化脱脂炉的尾气燃烧塔。

本发明的技术方案是这样实现的:

本发明所述适用于催化脱脂炉的尾气燃烧塔,其特点是:包括两端分别设有尾气入口和尾气出口的分体式尾气加热室、空气导入装置及电加热装置,所述空气导入装置穿过尾气加热室内腔向尾气出口处导入空气,所述电加热装置用于给进入尾气加热室内的尾气和空气导入装置中的空气加热,从尾气入口进入尾气加热室内的尾气通过所述电加热装置加热分解后进入所述尾气出口内,并在尾气出口内与空气导入装置导入的空气混合后,在尾气出口排出时被点燃。

为使本发明使用及维护更方便,所述尾气加热室包括一端部开有安装口的卧式加热室主体、能装卸地安装于安装口处的外端盖,所述尾气入口设在加热室主体靠近安装口的位置。所述尾气出口设在加热室主体的另一端部。当然所述尾气加热室也可以是采用立式加热室主体,只是卧式放置为优选方案,这样操作会更方便和更安全。

另外所述尾气出口可为开设于加热室主体另一端部的出气口;优选是所述尾气出口为设于加热室主体另一端部的出气管形成,该出气管为L形管或底部密封的三通管形成,该出气管的上管口形成所述尾气出口的排气口,另一管口与加热室主体内腔连通。优选是选用底部密封的三通管。更进一步是所述尾气出口的外周设有出气口保温罩。

并且所述电加热装置可以是套置于尾气加热室外周的外加热套;还可以是能拆装地装置于所述外端盖上并能伸入尾气加热室内腔的内加热器,所述内加热器和空气导入装置能通过所述外端盖实现与加热室主体的可拆装密封连接。为进一步的达到尾气中的酸性气体能彻底电热分解的目的,所述电加热装置包括套置于尾气加热室外周的外加热套及能拆装地装置于所述外端盖上并能伸入尾气加热室内腔的内加热器。进一步是电加热装置还包括热电偶传感器,通过所述热电偶传感器测量流过电加热装置的气体的温度,以控制所述电加热装置的工作。为进一步的加强尾气在尾气加热室中的电热分解效果,所述内加热器包括能拆装地装置于所述外端盖上并能穿过尾气加热室内腔延伸到尾气出口处的加热管及与加热管连接的若干导热翅片。优选是延伸到尾气出口处的加热管要位于延伸到尾气出口处的空气导入装置的空气出口的上方位置。其中,所述加热管可为直管或螺旋管;优选是所述加热管为U型管,该U形管的开口端可拆装地安装在外端盖上,另一端延伸到尾气出口处,并能在尾气出口处点燃尾气。另外,可以是加热管与导热翅片固接在一起(如焊接在一起);优选是所述加热管能拆装地穿置在导热翅片上,即采用非固定方式穿置于导热翅片上,这样加热管能单独可拆和维护,使用更方便、经济。

进一步是:所述空气导入装置包括外端穿过所述外端盖、内端穿过尾气加热室内腔并延伸至尾气出口处的空气管。优选空气导入装置上还连接有流量计,如在空气管的外端接有流量计,可调节流量,找到合适的空燃比。所述导热翅片在尾气加热室内的安装方式也可以是多种多样,如可以是若干导热翅片独立穿于加热管上;优选是若干导热翅片焊接于空气管上,并通过空气管连接在一起形成独立可拆的翅片组。为增加尾气在加热分解炉(也叫加热室主体)内的停留时间及增强导热效果,优选是各导热翅片为径向翅片(如加热室主体为圆形筒体时,导热翅片采用径向圆形翅片),若干导热翅片并沿空气管的长度方向间隙排列地焊接在空气管上,若干导热翅片通过空气管连接在一起形成独立可拆的翅片组,加热管能拆装地穿置于导热翅片上。导热翅片上设有通气孔。为进一步增加尾气在加热分解炉内的停留时间,优选是相邻两导热翅片上的通气孔呈错开设置。这样使气流呈S型流通,有效加长了流通路径,延长在尾气加热室内的时间。

为使加热管拆装方便,所述加热管的外端部穿过所述外端盖后,通过位于所述外端盖外侧的密封卡套实现锁定。

为使本发明在结构可靠的同时,拆装及维护更方便,所述尾气加热室的安装口处设有外法兰,所述外端盖通过螺丝与外法兰可拆装的连接在一起,外法兰和外端盖之间还设有密封层。所述密封层一般采用石墨垫。

为使尾气更充分燃烧,所述尾气出口的上方设有小U型发热管。

本发明的有益效果是:

一、将在脱脂炉内完成催化脱脂反应的尾气通入至尾气加热室内,通过电加热装置帮助尾气中的酸性气性(特别是草酸),进行分解,再将完成加热分解后的尾气送入尾气出口点燃,完成反应后尾气的处理。尾气处理后的最终排放产物对环境无害,同时也不会产生额外的处理废水或吸附残留物,可以从根本上消除污染。

二、分体式尾气加热室结构,能在尾气燃烧塔内的零部件损坏时或尾气燃烧塔内堵塞时,及时进行拆卸更换或打开清理,维修方便。

三、增设的空气导入装置能穿过尾气加热室内腔向尾气出口处导入空气,以提高尾气出口处氧含量,并且提前混合尾气与空气,能提高燃烧效率。同时对导入的空气加热,能避免尾气与冷空气混合而导致混合气体温度降低,进而造成燃烧不充分的问题。

四、增设的空气导入装置和内加热器与外端盖组装在一起,安装及拆卸维护都极为方便。再加上内加热器中的导热翅片是焊接在空气导入装置中的空气管上,使若干导热翅片通过空气管连接在一起形成独立可拆的翅片组,又使加热管能拆装地穿置在导热翅片上,进一步的方便了其使用和维护。

五、尾气加热室上安装有内外电加热结构,温度提升更高更快使,尾气中的酸性气体加热分解更彻底。

六、尾气出口的上方设有用于辅助引燃的小U型发热管,进一步的保证了燃烧充分。

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

附图说明

图1为本发明的结构示意图;

图2为图1的剖视结构示意图;

图3为图1的装配结构示意图。

具体实施方式

如图1-图3所示,本发明所述适用于催化脱脂炉的尾气燃烧塔,包括两端分别设有尾气入口11和尾气出口12的分体式尾气加热室1、空气导入装置3及电加热装置,所述空气导入装置3穿过尾气加热室1内腔向尾气出口2导入空气(当然也可以是导入氧气,属等同),以提高尾气出口处氧含量,并且提前混合尾气与空气,能进一步提高燃烧效率。所述电加热装置用于给进入尾气加热室1内的尾气和空气导入装置3中的空气加热,从尾气入口11进入尾气加热室1内的尾气,先通过所述电加热装置快速加热帮助尾气中的酸性气体(特别是草酸)进行分解和提高尾气的温度后,再进入所述尾气出口12内,并在尾气出口12内与空气导入装置导入的空气混合后,在尾气出口12排出时被点燃(也叫引燃),完成反应后尾气的处理。这是因为被加热的尾气温度大于甲醛燃点300℃时,在尾气出口与外界空气接触即可引燃。尾气处理后的最终排放产物对环境无害,同时也不会产生额外的处理废水或吸附残留物,可以从根本上消除污染。并且由于是分体式尾气加热室结构,能在尾气燃烧塔内的零部件损坏时或尾气燃烧塔内堵塞时,及时进行拆卸更换或打开清理,维修极为方便,有效地解决了现有的燃烧塔在内部发生堵塞故障时无法清理,零部件损坏也无法更换,只能报废处理,使用成本高等问题。所述分体式尾气加热室的具体结构也可根据需要设计,如可为两个半壳体相向扣合组成;为使本发明结构更简单、使用及维护更方便,优选是所述尾气加热室1包括一端部开有安装口10的卧式加热室主体13、能装卸地安装于安装口10处的外端盖14。尾气入口设置在加热室主体靠近安装口10的位置。所述尾气出口12设在加热室主体的另一端部,所述空气导入装置3安装在外端盖14上。并且电加热装置可以是套置于尾气加热室1外周的外加热套6(如 3PCS);所述电加热装置还可以是包括能拆装地装置于所述外端盖14上并能伸入尾气加热室1内腔的内加热器4,所述内加热器4和空气导入装置3能通过所述外端盖14实现与加热室主体的可拆装密封连接。优选是电加热装置包括套置于尾气加热室1外周的外加热套6和伸入尾气加热室1内腔的内加热器4。所述内加热器4包括能拆装地装置于所述外端盖14上的加热管41、与加热管41连接的若干导热翅片42。加热管41能穿过尾气加热室内腔延伸到尾气出口处。设置导热翅片的作用是为了加大导热面积。所述加热管41优选是采用U型管,该U形管的开口端可拆装地安装在外端盖14上,另一端延伸到尾气出口处。另外所述U型管可以是与导热翅片焊接在一起;优选是U型管能拆装地穿置在导热翅片42上,这样加热管能单独可拆,使用更方便。为使加热管在与外端盖连接可靠的同时,拆装更方便,所述加热管的外端部穿过所述外端盖后,通过位于所述外端盖外侧的密封卡套实现锁定。密封卡套是标准件,通过内部卡套介子与管道夹紧密封,该卡套目的在于,使内部加热管为可拆卸设计,如损坏便可以单独更换加热管。所述电加热装置还包括热电偶传感器,通过所述热电偶传感器测量流过电加热装置的气体的温度,以控制所述电加热装置的工作。另外所述尾气出口可为直接开设于加热室主体13另一端部的出气口;优选是所述尾气出口为设置于加热室主体13另一端部的出气管形成,该出气管可为连接于加热室主体13另一端部的出气直管;该出气管优选为L形管或底部密封的三通管形成(一般选底部密封的三通管),该出气管的上管口形成所述尾气出口12的排气口,另一管口与加热室主体13内腔连通。为了减少尾气从尾气加热室到尾气出口的热散失,还可在所述尾气出口12的外周设有出气口保温罩2。为使尾气更充分燃烧,所述尾气出口12的上方(如上管口的上方)设有小U型发热管5。

为使本发明结构更简单和可靠,所述空气导入装置3包括外端穿过所述外端盖14、内端穿过尾气加热室1内腔并延伸至尾气出口处的空气管,空气管后接流量计,可调节流量,找到合适的空燃比。所述导热翅片在尾气加热室内的安装方式也可以是多种多样,如可以是若干导热翅片独立穿于加热管上;优选是若干导热翅片焊接于空气管上,并通过空气管连接在一起形成独立可拆的翅片组。为使本发明中的导热翅片装取方便,又能增加尾气在尾气加热室内的停留时间,且加热管装取及维护更换方便,优选是所述导热翅片42为径向翅片(当然也可以是斜向翅片,只是优选是径向翅片,当加热室主体为圆形筒体时,导热翅片采用径向圆形翅片,圆形翅片的直径稍小于加热室主体的直径),若干导热翅片沿空气管的长度方向呈间隙排列地焊接在空气管上(如将若干导热翅片等距点焊在一根空气管上),若干导热翅片42通过空气管连接在一起形成独立可拆的翅片组,加热管可拆装地穿置在导热翅片上。所述导热翅片42上还设有通气孔43。优选是相邻两导热翅片42上的通气孔43呈错开设置。本发明的这种可拆卸翅片组,便于清理维护。

为使本发明的结构更可靠及拆装更方便,所述尾气加热室1的安装口13处设有外法兰15,所述外端盖14通过螺丝与外法兰15可拆装地连接在一起,外法兰15和外端盖14之间还设有密封层。

在使用中,本发明常用于与催化脱脂炉的尾气处理,在其它实施例中,本发明也可用于其它需加热点燃分解的气体进行处理。在本实施例中,催化脱脂炉所产生的尾气含有酸性气体(草酸)以及甲醛气体,所排出的气体经由尾气进入口进入尾气加热室1内腔,在内加热器和外加热套的持续加热下,进入尾气加热室1内腔的尾气在导热翅片之间流动并迅速升温。在高温下,尾气中的草酸会分解为二氧化碳和水,并且尾气中甲醛气体温度提升到300℃以上。可通过热电偶传感器检测分解排出的尾气的温度,用以估计尾气加热室1内腔的尾气分解的情况。尾气完成初步的加热分解后进入尾气出气口,并在尾气出口内与空气管出口处的空气汇合进行提前混合,然后在尾气出口向外排出时,经小U型加热管辅助引燃。当然小U型加热管可以使用,也可不使用,因为尾气加热出来温度达到甲醛燃点300℃以上,即可引燃甲醛,加小U型加热管是更优的选择。 在本实施例中,经加热分解点燃后的尾气只有二氧化碳和水,不造成对于环境的污染。

在本专利的描述中,需要理解的是,术语“内”、“外”、“径向”、“轴向”“上”“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本专利和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本专利的限制。

尽管本发明是参照具体实施例来描述,但这种描述并不意味着对本发明构成限制。参照本发明的描述,所公开的实施例的其他变化,对于本领域技术人员都是可以预料的,这种的变化应属于所属权利要求所限定的范围内。

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