工业废气热处理装置的制作方法

文档序号:33694371发布日期:2023-03-31 15:17阅读:39来源:国知局

1.本实用新型涉及一种工业设备尾气热解处理技术领域,尤其涉及一种工业废气热处理装置。


背景技术:

2.很多工业设备在运行时,会产生大量含氢化磷的尾气,氢化磷具有腐蚀性和毒性,不能直接排放至大气中。现有技术往往采用吸附剂吸附氢化磷,效率比较低,且成本比较高。
3.因此,迫切需要一种新型的工业废气热处理装置,以低成本地将氢化磷处理为无毒物质。


技术实现要素:

4.本实用新型的目的是提供一种工业废气热处理装置,以实现对工业废气中的氢化磷热分解处理,提高处理效率,降低处理成本的目的。
5.为了实现以上目的,本实用新型通过以下技术方案实现:
6.一种工业废气热处理装置,包括:热解腔,其设置有进气口,所述进气口用于向所述热解腔内通入工业废气;电热柱,位于所述热解腔室内,用于加热所述工业废气,以使所述工业废气发生热分解,所述热分解的过程中所述电热柱上附着有沉积物。刮板,设置在所述热解腔内,用于刮除所述电热柱上的沉积物。驱动装置,用于驱动所述刮板沿所述电热柱往复运动;冷却腔,与所述热解腔连通,其用于对所述热解腔内热分解后的气体以及刮板刮下的沉积物进行冷却,所述冷却腔还设置有出气口,所述出气口排出所述冷却腔内的气体。
7.可选地,所述电热柱的顶端和底端分别与所述热解腔的顶部和底部连接;所述刮板横向设置在所述热解腔内,所述刮板设置有贯穿其厚度的通孔;所述电热柱穿过所述通孔,所述刮板在所述驱动装置的驱动作用下可沿所述电热柱的长度方向上下移动;所述驱动装置包括驱动轴和驱动机构,所述驱动机构用于为所述驱动轴提供驱动力;所述驱动轴贯穿所述刮板,且两者相互匹配连接。
8.可选地,第一隔板,横向设置在所述热解腔内,将所述热解腔室分成热解上腔室和热解下腔室。所述第一隔板设置有第一过孔,所述第一过孔设置在所述第一隔板远离所述进气口的一侧,所述第一过孔使所述热解上腔室和所述热解下腔室的内部空间相互连通。
9.可选地,所述电热柱穿过所述第一隔板设置,位于所述热解上腔室内的电热柱用于对热解上腔室内的工业废气进行加热,位于所述热解下腔室内的电热柱用于对热解下腔室内的工业废气进行加热。
10.可选地,所述热解上腔室内设置一第一电热柱,所述第一电热柱的两端分别与热解上腔室的顶部以及第一隔板的顶部表面相连,所述热解下腔室内设置一第二电热柱,所述第二电热柱的两端分别与热解下腔室的顶部以及第一隔板的底部表面相连。可选地,所述刮板包括设置在所述热解上腔室内的上刮板和设置在所述热解下腔室内的下刮板,所述
上刮板用于刮除所述热解上腔室内的电热柱或第一电热柱上的沉积物;所述下刮板用于刮除所述热解下腔室内的电热柱或第二电热柱上的沉积物。
11.可选地,所述驱动轴贯穿所述第一隔板;所述驱动轴包括从上至下依次设置的第一螺纹部、第一转动部、第二螺纹部、第二转动部和第三螺纹部。所述第一螺纹部和所述第二螺纹部的螺纹方向相反,所述第一螺纹部和所述上刮板螺纹连接,所述第二螺纹部和所述下刮板螺纹连接,所述第一转动部穿过所述第一隔板并和所述第一隔板转动连接,所述第二转动部穿过所述热解下腔室的底部并和所述热解下腔室的底部转动连接,所述第三螺纹部设置在所述冷却腔内。
12.可选地,还包括:刮环,其设置在所述冷却腔内,与所述驱动轴的所述第三螺纹部连接,所述第三螺纹部驱动所述刮环沿所述冷却腔的竖直方向往复运动以去除所述冷却腔内侧壁上的沉积物。
13.可选地,所述刮环包括环形本体,螺纹套和连接杆,所述螺纹套与所述第三螺纹部螺纹连接。所述环形本体套设在所述螺纹套外围,通过所述连接杆与所述螺纹套的外侧壁固定连接。
14.可选地,还包括:导向凸起,其设置在所述冷却腔的内侧壁上,且沿竖直方向延伸。所述环形本体的外侧设有与所述导向凸起相匹配的导向槽,所述导向凸起嵌入所述导向槽内并和所述导向槽滑动连接。
15.可选地,所述冷却腔包括:呈圆筒形的侧板,侧板沿竖向延伸。渐变管,其与所述侧板的下端固定连接。所述渐变管,从上至下,渐变管的内径逐渐减小。
16.可选地,所述侧板内设置有水道,水道呈螺旋状围绕冷却腔室设置,所述水道的一端设置有进水口,所述水道的另一端设置有出水口。
17.可选地,所述冷却腔还包括:排料管,所述排料管与所述渐变管的下端固定连接。
18.可选地,所述冷却腔还包括:蛟龙片,其设置在所述驱动轴的下端,位于所述排料管内。
19.可选地,还包括:风机,其设置在所述出气口处。
20.可选地,还包括:滤网,其设置在所述出气口内。
21.可选地,所述热解腔和所述冷却腔一体化设置,所述热解腔和所述冷却腔之间采用第二隔板隔开,所述第二隔板上设有第二过孔,所述第二过孔远离所述第一过孔设置;所述第二过孔使所述热解下腔室和所述冷却腔的内部空间相互连通。
22.可选地,所述冷却腔设置于所述热解腔的下方。
23.与现有技术相比,本实用新型至少具有以下技术效果之一:
24.本实用新型提供的一种工业废气热处理装置中,通过电热柱加热工业废气,以使所述工业废气发生热分解,具体的可以使工业废气中的氢化磷热分解,工业废气中的粉尘等颗粒物会沉积在所述电热柱上,通过刮板将所述电热柱上附着有沉积物刮掉,以提高所述电热柱的发热效率,进而提高处理效率。
25.本实用新型提供的冷却腔对所述热解腔内热分解后的气体以及刮板刮下的沉积物进行冷却,所述氢化磷热分解之后再经过冷却处理形成磷单质,并排出到冷却腔的外部。由此可知,本实用新型不需要使用吸附剂,由此能够降低工业废气的处理成本。
附图说明
26.图1为本实用新型一实施例提供的工业废气热处理装置的主要结构示意图;
27.图2为本实用新型一实施例提供的工业废气热处理装置的工作原理结构示意图;
28.图3为本实用新型一实施例提供的工业废气热处理装置的驱动轴转动时的示意图;
29.图4为图1所示的工业废气热处理装置的横向剖视图。
具体实施方式
30.以下结合附图和具体实施方式对本实用新型提出的一种工业废气热处理装置作进一步详细说明。根据下面说明,本实用新型的优点和特征将更清楚。需要说明的是,附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例,仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施方式的目的。为了使本实用新型的目的、特征和优点能够更加明显易懂,请参阅附图。须知,本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本实用新型实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
31.如图1所示,本实施例提供一种工业废气热处理装置,包括:热解腔112,其设置有进气口114,所述进气口114用于向所述热解腔112内通入工业废气;电热柱12,位于所述热解腔122室内,用于加热所述工业废气,以使所述工业废气发生热分解,所述热分解的过程中所述电热柱12上附着有沉积物。刮板(为了理解本案,可以参见图1中上刮板1311和下刮板1312),设置在所述热解腔112内,用于刮除所述电热柱12上的沉积物(如图2所示)。驱动装置,用于驱动所述刮板沿所述电热柱12往复运动;冷却腔113,与所述热解腔112连通,其用于对所述热解腔112内热分解后的气体以及刮板刮下的沉积物进行冷却,所述冷却腔113还设置有出气口115,所述出气口115排出所述冷却腔113内的气体。在本实施例中,所述冷却腔113设置于所述热解腔112的下方。
32.本实施例通过电热柱加热工业废气,以使所述工业废气发生热分解,具体的,当所述电热柱加热工业废气达到600℃左右,可以使工业废气中的氢化磷热分解,产生气态单质磷,大部分的气态单质磷会随热解后的工业废气流入至冷却腔内形成固态磷,然后固态磷和其他的工业废气在冷却腔中分离,固态磷从一个通道排出,其他的工业废气从另一个通道排出。然而由于热解腔112内的温度分布不均匀,热解形成的气态磷会因为局部温度不均匀形成固态磷,由此工业废气中的粉尘颗粒物和固态磷会沉积在所述电热柱上,通过刮板将所述电热柱上附着有沉积物(包括粉尘颗粒物和固态磷)刮掉,以提高所述电热柱的发热效率,进而提高处理效率。即本实施例采用热解加冷却的方法,将磷分离出来,节约成本;另外,本实施例通过设置刮板对电热柱进行清理,增加电热柱的加热效率。
33.请继续参考图1所示,所述电热柱12的顶端和底端分别与所述热解腔112的顶部和底部连接;所述刮板横向设置在所述热解腔112内,所述刮板设置有贯穿其厚度的通孔;所述电热柱12穿过所述通孔,所述刮板在所述驱动装置的驱动作用下可沿所述电热柱12的长度方向上下移动;所述驱动装置包括驱动轴118和驱动机构121,所述驱动机构121用于为所
述驱动轴118提供驱动力;所述驱动轴118贯穿所述刮板,且两者相互匹配连接。
34.请继续参考图1所示,第一隔板1122,横向设置在所述热解腔112内,将所述热解腔室112分成热解上腔室1123和热解下腔室1124。其中,热解腔室112分成热解上腔室1123和热解下腔室1124有利于增加工业废气的运动路径,使得热解反应更加充分。所述第一隔板1122设置有第一过孔1122a,所述第一过孔1122a设置在所述第一隔板1122远离所述进气口114的一侧,所述第一过孔1122a使所述热解上腔室1123和所述热解下腔室1124的内部空间相互连通。
35.请继续参考图1所示,所述电热柱12穿过所述第一隔板1122设置,位于所述热解上腔室1123内的电热柱12用于对热解上腔室1123内的工业废气进行加热,位于所述热解下腔室1124内的电热柱12用于对热解下腔室1124内的工业废气进行加热。
36.请继续参考图1和图2所示,在本实施例中,所述刮板包括设置在所述热解上腔室1123内的上刮板1311和设置在所述热解下腔室1124内的下刮板1312,所述上刮板1311用于刮除所述热解上腔室1123内的电热柱12上的沉积物;所述下刮板1312用于刮除所述热解下腔室1124内的电热柱12上的沉积物。
37.请继续参考图1所示,所述驱动轴118贯穿所述第一隔板1122;所述驱动轴118包括从上至下依次设置的第一螺纹部1182、第一转动部1183、第二螺纹部1184、第二转动部1185和第三螺纹部1186。所述第一螺纹部1182和所述第二螺纹部1184的螺纹方向相反,所述第一螺纹部1182和所述上刮板1311螺纹连接,所述第二螺纹部1184和所述下刮板1312螺纹连接,所述第一转动部1183穿过所述第一隔板1122并和所述第一隔板1122转动连接,所述第二转动部1185穿过所述热解下腔室1124的底部并和所述热解下腔室1124的底部转动连接,所述第三螺纹部1186设置在所述冷却腔113内。
38.在本实施例中,所述第一螺纹部1182和第二螺纹部1184可以一体成型,转动时同步转动,而当第一螺纹部1182的螺纹方向和第二螺纹部1184的螺纹方向相反时,会使得上刮板1311和下刮板1312运动方向相反。可以理解的是,所述第一螺纹部1182的螺纹方向和第二螺纹部1184的螺纹方向也可以相同,也可以使得所述上刮板1311和下刮板1312运动方向相同,不管第一螺纹部1182的螺纹方向和第二螺纹部1184的螺纹方向如何设置,只要能实现驱动所述上刮板1311和下刮板1312运动,以对所述电热柱12上的沉积物进行刮除清理即可。本实用新型不以此为限。
39.在一些其他的实施例中,所述电热柱12还可以包括第一电热柱和第二电热柱,所述热解上腔室1123内设置一第一电热柱,所述第一电热柱的两端分别与热解上腔室1123的顶部以及第一隔板1122的顶部表面相连,所述热解下腔室1124内设置一第二电热柱,所述第二电热柱的两端分别与热解下腔室1124的顶部以及第一隔板1122的底部表面相连。所述第一电热柱与第二电热柱在第一隔板1122上的投影面积是否重合不做限定,即:所述第一电热柱与第二电热柱在第一隔板1122上的投影面积可完全重合、部分重合或者完全分离。
40.另外,在本实施例或其他的实施例中,为了增加电热柱以及壳体的耐用性,可在电热柱12的表面以及壳体的内壁设置相应的涂层,可根据实际需求做调整。
41.所述刮板包括设置在所述热解上腔室1123内的上刮板1311和设置在所述热解下腔室1124内的下刮板1312,所述上刮板1311用于刮除所述热解上腔室1123内第一电热柱上的沉积物;所述下刮板1312用于刮除所述热解下腔室1124内第二电热柱上的沉积物。
42.请继续参考图1所示,本实施例还包括:刮环1131,其设置在所述冷却腔113内,与所述驱动轴118的所述第三螺纹部1186连接,所述第三螺纹部1186驱动所述刮环1131沿所述冷却腔113的竖直方向往复运动以去除所述冷却腔113内侧壁上的沉积物。
43.如图4所示,在本实施例中,所述刮环1131包括环形本体1131a,螺纹套1186a和连接杆1186b,所述螺纹套1186a与所述第三螺纹部1186螺纹连接。所述环形本体1131a套设在所述螺纹套1186a外围,通过所述连接杆1186b与所述螺纹套1186a的外侧壁固定连接。所述驱动轴118转动时,带动所述上刮板1311和下刮板1312沿所述驱动轴118的长度方向或竖直方向往复运动,以及带动所述刮环1131沿所述驱动轴118的长度方向往复运动以去除所述冷却腔113内侧壁上的沉积物。
44.请继续参考图4所示,本实施例还包括:导向凸起1192,其设置在所述冷却腔113的内侧壁上,且沿竖直方向延伸。所述环形本体1131a的外侧设有与所述导向凸起1192相匹配的导向槽,所述导向凸起1192嵌入所述导向槽内并和所述导向槽滑动连接。
45.结合图1和图4所示,在本实施例中,所述冷却腔113包括:呈圆筒形的侧板119,侧板119沿竖向延伸。所述侧板119内设置有水道117,水道117呈螺旋状围绕冷却腔室113设置,所述水道117的一端设置有进水口1171,所述水道117的另一端设置有出水口1172。
46.请继续参考图1~图3所示,渐变管1191,其与所述侧板119的下端固定连接。所述渐变管1191,从上至下,渐变管1191的内径逐渐减小。排料管116,所述排料管116与所述渐变管1191的下端固定连接。所述渐变管1191便于将冷却腔113内的固体物质汇聚至排料管116处,所述排料管116用于磷等固体物质的排出。
47.请继续参考图1和图3所示,所述冷却腔113还包括:蛟龙片1181,其设置在所述驱动轴118的下端,位于所述排料管116内。排料管116的下端转动连接有挡板1161,挡板1161转动,将排料管116打开或关闭。蛟龙片1181防止排料管116被固体物质所堵塞。所述固体物质中包括固体的单质磷。
48.请继续参考图1所示,本实施例还包括:风机1151,其设置在所述出气口115处。在本实施例还包括:滤网(图1中未示出),其设置在所述出气口115内。经过冷却腔室113的尾气从出气口115输出,滤网将尾气中残留的单质磷过滤,使得从出气口115输出的尾气含磷量大大降低。
49.请继续参考图1所示,在本实施例中,所述热解腔112和所述冷却腔113一体化设置,所述热解腔112和所述冷却腔113之间采用第二隔板111隔开,所述第二隔板111上设有第二过孔1111,所述第二过孔1111远离所述第一过孔1122a设置;所述第二过孔1111使所述热解下腔室1124和所述冷却腔113的内部空间相互连通。所述第一过孔1122a远离进气口114设置,第二过孔1111远离所述第一过孔1122a设置,这样更有利于增加工业废气的运动路径,使得热解反应更加充分。
50.结合图1~图3所示,本实施例的工作原理如下:本实施例的进气口114连接一种工业设备,一种工业设备在运行时,产生的工业废气从进气口114排入热解腔112内。工业废气内包含含有磷的气体化合物。电热柱12加热热解腔112,使得热解腔112内温度升高。进水口1171输入冷却水,冷却水经过水道117后从出水口1172输出,冷却水用于给冷却腔113降温。工业废气依次经过热解上腔室1123、第二过孔1122a、热解下腔室1124、第一过孔1111排向冷却腔室113。在这个过程中,工业废气内的含磷化合物发生热解反应而生产单质磷。其中,
热解腔室112分成热解上腔室1123和热解下腔室1124有利于增加工业废气的运动路径,使得热解反应更加充分。当工业废气进入冷却腔室113时,由于冷却腔室113内温度较低,所以气态的单质磷凝固成固态磷,附着至侧板119内壁或沉降至冷却腔室113的底部。此时,挡板1161盖在排料管116的下端,经过冷却腔室113的工业废气从出气口115输出,滤网1151将工业废气中残留的单质磷过滤,从出气口115输出的工业废气或尾气含磷量大大降低。
51.本实施例提供的工业废气热解处理装置在长时间运行后,在电热柱12的表面会附着较多的固态物质(例如工业废气中的粉尘等),不利于电热柱12的加热,同时,在侧板119的内壁也会较多的单质磷,不利于冷却腔室113的降温。参见图2和图3,此时,电机运行,驱动轴118转动,挡板1161转动,将挡板1161打开,以将排料管116打开;上刮板1311向下运动,而下刮板1312向上运动,刮环1131向下运动。刮板(上刮板1311和下刮板1312)将电热柱12上的沉积物刮落,而刮环1131则将侧板119上的单质磷刮落,冷却腔内刮落的单质磷等固体物质通过排料管116排出,蛟龙片1181跟随驱动轴118转动,对排料管116内的固体物进行搅碎处理,防止固体物堵塞排料管116。
52.本实施例提供的一种工业废气热处理装置中,通过电热柱加热工业废气,以使所述工业废气发生热分解,具体的可以使工业废气中的氢化磷热分解,工业废气中的粉尘等颗粒物会沉积在所述电热柱上,通过刮板将所述电热柱上附着有沉积物刮掉,以提高所述电热柱的发热效率,进而提高处理效率。
53.本实施例提供的冷却腔对所述热解腔内热分解后的气体以及刮板刮下的沉积物进行冷却,所述氢化磷热分解之后再经过冷却处理形成磷单质,并排出到冷却腔的外部。由此可知,本实施例不需要使用吸附剂,由此能够降低工业废气的处理成本。
54.需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
55.在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“高度”、“厚度”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述,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实用新型的限制。在本实用新型的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
56.在本实用新型的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;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或两个元件的相互作用关系。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实用新型中的具体含义。
57.在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
58.尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍,但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后,对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此,本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。
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