一种用于HF回收的折流板式移动床板串装置的制作方法

一种用于hf回收的折流板式移动床板串装置
技术领域
1.本发明涉及铀转化技术领域，尤其是涉及一种用于hf回收的折流板式移动床板串装置。


背景技术：

2.在氢氟化工艺生产过程中，不同来源的uo2物料物理化学性质存在差异，对氢氟化制备uf4反应过程存在很大影响，反映在对hf的利用率方面，现象十分显著。其中，以adu、auc路线制备的的高活性二氧化铀为原料生产uf4的过程中，hf过剩量控制在10％左右；以unh脱硝路线制备的二氧化铀在进行氢氟化反应时，由于其反应活性、堆密度及其它性状均相对较差，为保证产品质量，hf过剩量会控制在更高的水平，平均可达到25％。目前，铀纯化转化生产线主要以unh脱硝路线制备的uo2为主组织生产，未经利用的hf在大规模生产运行中已成为影响经济性、环保性的主要因素。
3.针对上述问题，在调研国内外相关文献资料的基础上，已知目前常用的氢氟酸中hf的回收方法，包括精馏、吸收、双极性膜渗析等。现阶段，铀转化氢氟化工艺的尾气冷凝液中hf浓度一般在20％-30％之间，若采用精馏法进行氟化氢回收，精馏浓缩后氟化氢浓度最高能达到38％，此后由于共沸现象难以进一步提高hf浓度，直接回收再利用于生产系统的难度较大。而双极性膜渗析法能耗较大，且对工作介质性能及材料耐腐蚀性要求均较高，对于大量氢氟酸中hf回收处理并不适用。根据铀转化氢氟化工艺实际情况，采用吸收法回收hf最有利于开展研究和工程化应用。其中，直接用生产原料uo2吸收氢氟化工艺尾气中的hf，吸收了hf的物料仍可作为生产原料直接供氢氟化工艺使用，可以在不引入新的介质条件下以相对较短流程实现hf回收并在生产系统内部循环再利用。
4.针对以上问题，本发明提出一种用于hf回收的折流板式移动床板串装置，用以完成hf吸收。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种用于hf回收的折流板式移动床板串装置，该装置能够延长hf与uo2接触反应的时间，提高hf的吸收反应效果，实现hf回收再利用。
6.本发明提供一种用于hf回收的折流板式移动床板串装置，包括：同轴布置于移动床床体内部的中心柱，所述中心柱的外周上沿其长度方向安装有多级间隔布置的折流板串，所述折流板串包括外环板、内环板、第一折流板和第二折流板，所述外环板和所述内环板交替固定安装于所述中心柱的外周面上，所述第一折流板向上倾斜安装于所述外环板的边缘，所述第二折流板向下倾斜安装于所述内环板的边缘。
7.优选地，所述内环板或所述外环板通过焊接或法兰连接方式固定于所述中心柱外周。
8.优选地，所述第一折流板通过拉杆与所述外环板边缘固定连接，所述第二折流板通过拉杆与所述内环板边缘固定连接。
9.优选地，所述拉杆的一端插入所述外环板或所述内环板与其通过螺栓连接可拆卸安装，所述拉杆的另一端与所述第一折流板或所述第二折流板通过螺栓连接可拆卸安装，所述外环板的外缘间隔设置有多个第一折流板，所述内环板的外缘间隔设置有多个第二折流板。
10.优选地，安装于所述外环板外缘的所述拉杆和所述第一折流板的数量为4～8个，安装于所述内环板外缘的所述拉杆和所述第二折流板的数量为4～8个。
11.优选地，相邻的所述外环板和所述内环板间等距布置。
12.优选地，所述外环板和所述内环板间分别设置有定距管，所述定距管套设于所述中心柱的外部，所述定距管的内径至少比所述中心柱的外径大1mm。
13.优选地，所述内环板和所述外环板的倾斜角度为10
°
～20
°
。
14.优选地，所述中心柱的底端设有封头和导向环，所述中心柱的顶端与振动设备固定连接，所述中心柱可在振动设备作用下上下振动，其振动频率6～60次/min，振幅为20mm。
15.优选地，所述移动床床体的上法兰盖开设有尾气出口管，所述中心柱与上法兰盖间密封，所述移动床床体上侧设有固体物料进口斜管，所述进口斜管与螺旋输送器对接，所述上法兰盖表面设置有氮气接口管，所述移动床床体下端设有进气管和物料出口管，所述移动床床体底部为锥体，所述导向环固定于锥体内法兰上。
16.本发明的技术方案通过在移动床床体的中心柱外围设置多级折流板串，每级折流板串均包括向下倾斜和向上倾斜的折流板，延长了固态uo2下行时间和气态hf上行时间，并配合移动床的振动，使二者在移动床床体内能够充分接触反应，进而提高hf的吸收效果，实现hf回收再利用。另外本装置延长了折流板的使用寿命，减少了其检修频次；同时中心柱组件在床体内垂直移动自如，不会发生卡阻、刮壁现象，提高了折流板式移动床运行的稳定性；并且折流板式移动床可以完善现有氢氟化工艺系统，提升铀转化生产线hf利用率，从源头上减少含氟废物的产生量，有利于生产线的降本增效，从而进一步提高uo2氢氟化制备uf4工艺的技术水平。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为本发明折流板式移动床板串装置的安装示意图；
19.图2为本发明中折流板串的工作原理图。
20.附图标记说明：
21.1：移动床床体；2：中心柱；3：折流板串；31：外环板；32：内环板；33：第一折流板；34：第二折流板；35：拉杆；4：定距管。
具体实施方式
22.下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技
术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
23.在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"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发明和简化描述，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发明的限制。
24.此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
25.如图1、2所示，本发明提出一种用于hf回收的折流板式移动床板串装置，包括同轴布置于移动床床体1内部的中心柱2，中心柱2的外周上沿其长度方向安装有多级间隔布置的折流板串3，折流板串3包括外环板31、内环板32、第一折流板33和第二折流板34，外环板31和内环板32交替固定安装于中心柱2的外周面上，其中，第一折流板33向上倾斜安装于外环板31的边缘，第二折流板34向下倾斜安装于内环板32的边缘，固态uo2可在移动床床体1内部沿第一折流板33和第二折流板34向下流动，含hf的氢氟化工艺尾气可顺着折流板串3向上流动，通过折流板串3可增加uo2与hf接触时间，提高其吸收反应效率，从而提高hf回收利用效率。
26.在本实施例中，折流板串3的数量为20～30级，其间隔安装于中心柱2的外周长度方向，相邻的内环板32或外环板31等距布置，并通过焊接或法兰连接方式与中心柱2外周固定连接，内环板32和外环板31交替沿中心柱2的外周的长度方向布置，且内环板32或外环板31相对与中心柱2轴向的垂直平面的倾斜角度为10
°
～20
°
。
27.在本实施例中，第一折流板33通过拉杆35与外环板31边缘固定连接，第二折流板34通过拉杆35与内环板32边缘固定连接。具体地，拉杆35的一端插入外环板31或内环板32内并与其通过螺栓连接可拆卸安装，拉杆35的另一端与第一折流板33或第二折流板34通过螺栓连接可拆卸安装，外环板31的外缘均匀间隔设置有多个第一折流板33，内环板32的外缘间隔设置有多个第二折流板34。具体地，安装于外环板31外缘的拉杆35和第一折流板33的数量为4～8个，安装于内环板32外缘的拉杆35和第二折流板34的数量也为4～8个。
28.外环板31和内环板32间分别设置有定距管4，定距管4套设于中心柱2的外部，定距管4的内径至少比中心柱2的外径大1mm，通过定距管4可将外环板31和内环板32隔开。
29.中心柱2的底端设有封头和导向环，中心柱2的顶端与振动设备固定连接，中心柱2可在振动设备作用下上下振动，且中心柱2通过拉簧与移动床床体1连接，中心柱2在振动设备作用下的振动频率6～60次/min，其振幅为20mm。
30.移动床床体1的顶部设有上法兰盖，上法兰盖上开设有尾气出口管，中心柱2与上法兰盖间为密封空间，移动床床体1上侧设有固体物料进口斜管，进口斜管与移动床床体1
轴线所成倾斜角为30
°
，进口斜管与螺旋输送器对接，固态uo2可由螺旋输送器和进口斜管输入移动床床体1内部，并顺着多级折流板串3向下流动，上法兰盖表面设置有氮气接口管，用于通入氮气对移动床床体1内部进行吹扫，移动床床体1下端设有进气管和物料出口管，含hf的氢氟化工艺尾气可由进气管通入，并顺着折流板串3向上移动，在移动床床体1内和固态uo2充分接触，固态uo2和尾气中hf成分进行反应，实现hf的吸收利用。
31.在本实施例中，移动床床体1底部为锥体，导向环固定于锥体内法兰上，配合振动设备可保证中心柱2沿竖向上下振动，使位于移动床床体1内部的固态uo2和尾气中hf成分接触更加充分，进一步提高hf的回收效率。
32.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。