一种氢氟酸余热利用装置的制作方法

本实用新型涉及化工技术领域，尤其涉及一种生产氢氟酸时排放的烟气余热利用装置。

背景技术：

工业生产氢氟酸采用氟氢化钾加热至500℃进行热分解或用萤石(氟化钙CaF2)和浓硫酸加热到700℃时来制备，因此，氢氟酸生产过程是吸热反应，必须对其反应设备进行加热。为达到氢氟酸生产所需的温度，通常需要用煤气或天然气燃烧的高温气体(550～650℃)对反应转炉进行加热，氢氟酸生产过程中反应转炉利用完的烟道气温度在350～400℃，直接经烟囱排放到大气中，排放的烟道气温度较高，不仅造成能源浪费，对大气环境也造成了热污染，增加了氢氟酸生产单位的成本。

技术实现要素：

为此，需要提供一种氢氟酸余热利用装置，来解决目前生产氢氟酸时转炉烟道气余热能源浪费和污染大气的问题。

为实现上述目的，发明人提供了一种氢氟酸余热利用装置，包括转炉出风口、省煤器、风机、排烟道、热水进出通道、热水中间槽、热水循环槽和再沸器，其特征在于：

所述转炉出风口、所述省煤器与所述风机沿转炉所排出烟道气流动方向由所述排烟道相接通，所述热水中间槽、所述热水循环槽、所述省煤器与所述再沸器沿热水进出方向由热水进出通道相接通，所述再沸器与所述热水中间槽由热水进出通道相接通。

上述方案将生产氢氟酸的转炉出风口排出的烟气热量转移到所述省煤器内的水中。接通所述风机，转炉烟道气从所述转炉出风口进入排烟道，然后进入所述省煤器，在所述省煤器内热烟气对其管道中的水进行加热，在所述省煤器完成热交换，热烟气温度降低，相对低温的烟气排出所述省煤器后经所述风机抽送入烟囱排放到环境中。水从所述热水中间槽流入所述热水循环槽和所述省煤器中，在所述省煤器中被热烟气加热为设定温度的热水，热水流入所述再沸器，对所述再沸器内的物料进行加热，之后热水流出所述再沸器，流回所述热水中间槽，形成热水闭路循环通路。将转炉出风口排出的烟道气余热转移到热水中，热水对再沸器进行加热，从而提高余热利用率，减少能源浪费和大气污染。

进一步地，所述省煤器与所述热水中间槽之间的热水进出通道上设置有短路阀门。

设置所述短路阀门的作用在于，当所述热水循环槽流入所述省煤器的水在加热到设定温度之前需要经过循环加热，此时，应当开启所述短路阀门，让逐步升温的热水在所述热水中间槽-所述热水循环槽-所述省煤器-所述热水中间槽中间闭路循环加热，待水温达到设定温度时，开启所述再沸器热水进出阀门，关闭所述短路阀门，热水即进入所述再沸器，开始加热物料。

进一步地，所述再沸器上设置有液位计和温度计，所述省煤器与所述再沸器之间的热水进出通道上设置有电动阀门。

所述再沸器上设置液位计和温度计、所述省煤器与所述再沸器之间的热水进出通道上设置有电动阀门的作用在于，加热后的热水进入所述再沸器对其中的物料进行加热，需根据特定再沸器种类对温度的需求，通过所述液位计和温度计控制所述电动阀门的开启程度，以控制进水量来确保所述再沸器的温度。

进一步地，所述再沸器为精釜再沸器和脱釜再沸器中的一种或两种。

在制备氢氟酸的过程中，涉及到精馏和脱气过程，氢氟酸物料必须在塔釜内进行加热，因此，利用转炉烟道气余热的所述再沸器根据不同实际需要，可以是所述精釜再沸器和所述脱釜再沸器的任一种或两种，如果还有其他需要热水进行加热的设备，同样可以归在所述再沸器之列。

进一步地，所述省煤器与所述再沸器之间设置有温度计。

在所述省煤器与所述再沸器之间设置有温度计的原因在于，水在所述省煤器中用转炉烟道气余热加热，做成热水，此热水的水温应控制在70～90℃，通过此温度计的显示，可以控制所述短路阀门关闭或开启。

进一步地，所述转炉出风口与所述风机之间设置有旁路风阀。

在所述转炉出风口与所述风机之间设置有旁路风阀的作用在于，当所述省煤器或者再沸器等设备处于检修状态不能进行转炉烟道气余热利用的时候，开启旁路风阀，暂时将转炉烟道气自所述转炉出风口直接经所述风机排入排气烟囱。

进一步地，所述热水循环槽设置有第一循环泵和第二循环泵。

设置第一循环泵和第二循环泵以实现循环泵一备一用，作为检修或特殊情况发生时的应急预案。

区别于现有技术，上述技术方案具有如下优点：转炉加热利用后的热风经省煤器加热水，热水在热水中间槽经热水循环槽到省煤器用热风加热，加热后的热水用于再沸器加热物料等用途，加热完的热水回到热水中间槽，形成热水由省煤器循环加热，热水加热再沸器的闭路循环，生产氢氟酸的转炉烟道气余热得到充分利用，降低了余热能源浪费，同时节约了因经精釜和脱气加热物料加热升温需要的能源，达到良好的节能降耗、减轻污染的效果。

附图说明

图1为本实施例一种氢氟酸余热利用装置连接示意图；

附图标记说明：

1、转炉出风口；

2、省煤器；

3、风机；

4、排烟道；

5、热水进出通道；

6、热水中间槽；

7、热水循环槽；

71、第一循环泵；

72、第二循环泵；

80、再沸器热水进出阀门；

81、液位计；

82、温度计；

83、电动阀门；

84、精釜再沸器；

85、脱釜再沸器；

9、短路阀门；

10、旁路风阀。

具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。

实施例一

请参阅图1，本实用新型提供一种氢氟酸余热利用装置，包括转炉出风口1、省煤器2、风机3、排烟道4、热水进出通道5、热水中间槽6、热水循环槽7、精釜再沸器84和脱釜再沸器85，所述转炉出风口1、所述省煤器2与所述风机3沿转炉所排出烟道气流动方向由所述排烟道4相接通，所述热水中间槽6、所述热水循环槽7、所述省煤器2与所述精釜再沸器84和脱釜再沸器85沿热水进出方向由热水进出通道5相接通，所述精釜再沸器84和脱釜再沸器85与所述热水中间槽6由热水进出通道5相接通。

所述省煤器2与所述热水中间槽6之间的热水进出通道5上设置有短路阀门9，所述精釜再沸器84和脱釜再沸器85上均设置有液位计81和温度计82，所述省煤器2与所述精釜再沸器84和脱釜再沸器85之间的热水进出通道5上设置有电动阀门83。所述省煤器2与所述精釜再沸器84和脱釜再沸器85之间设置有温度计82，所述转炉出风口1与所述风机3之间设置有旁路风阀10，所述热水循环槽7设置有第一循环泵71和第二循环泵72。

当本实施例所述一种氢氟酸余热利用装置工作时，接通风机，转炉烟道气从所述转炉出风口进入排烟道，然后进入所述省煤器，在所述省煤器内热烟气对其管道中的水进行加热，在所述省煤器完成热交换，热烟气温度降低，相对低温的烟气排出所述省煤器后经所述风机抽送入排烟道，然后通过所述一种氢氟酸余热利用装置外部的烟囱排放到环境中。水从所述热水中间槽流入所述热水循环槽和所述省煤器中，在所述省煤器中被热烟气加热为设定温度的热水，热水流入所述精釜再沸器和所述脱釜再沸器，对所述精釜再沸器和所述脱釜再沸器内的物料进行加热，之后热水流出所述精釜再沸器和所述脱釜再沸器，经热水进出通道流回所述热水中间槽，形成热水闭路循环通路。

所述一种氢氟酸余热利用装置的有益效果为：将生产氢氟酸的转炉出风口排出的烟道气余热转移到热水中，热水对精釜再沸器和脱釜再沸器内的物料进行加热，杜绝高温烟道气直接排放，从而提高余热利用率，减少能源浪费和大气热污染。

实施例二

与实施例一区别之处在于，所述再沸器为精釜再沸器。

实施例三

与实施例一、实施例二区别之处在于，所述再沸器为脱釜再沸器。

应用实施例一

开启热水中间槽出口阀，开启热水循环泵，控制泵出口压力0.26mpa，开启省煤器热水进出阀，开启精釜再沸器、脱釜再沸器和热水进出口阀，确保热水系统闭路循环。

将转炉出风口余热烟气切换进入省煤器，用烟气余热加热水，关闭再沸器的热水进出阀，开启短路阀门，水走短路，让水在省煤器中循环加热，待水温达到70℃时开启精釜再沸器、脱釜再沸器进出热水阀门。

开启热水进出阀门，通过电动阀门控制精釜再沸器、脱釜再沸器进水量确保精釜温度30℃脱釜温度19℃。

应用实施例二

开启热水中间槽出口阀，开启热水循环泵，控制泵出口压力0.27mpa，开启省煤器热水进出阀，开启脱釜再沸器和热水进出口阀，确保热水系统闭路循环。

将转炉出风口余热烟气切换进入省煤器，用烟气余热加热水，关闭再沸器的热水进出阀，开启短路阀门，水走短路，让水在省煤器中循环加热，待水温达到90℃时开启脱釜再沸器进出热水阀门，关闭短路阀门，通过电动阀门控制脱釜再沸器进水量确保脱釜温度20℃热水加热脱釜再沸器内物料。

需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本实用新型的专利保护范围。因此，基于本实用新型的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本实用新型专利的保护范围之内。