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一种改进的用于废硫酸裂解工艺的废酸焚烧炉

阅读:227发布:2021-04-14

专利汇可以提供一种改进的用于废硫酸裂解工艺的废酸焚烧炉专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本实用新型属于化工环保技术领域,具体涉及一种改进的用于废 硫酸 裂解工艺的废酸焚烧炉,焚烧炉为卧式结构,焚烧炉依外向内包括外保温层、壳体、 隔热 保温层、耐火耐酸层;所述壳体包括筒体、端板和支座;焚烧炉的炉头端板上设有废硫酸 喷枪 、 燃烧器 、手孔;筒体上设有防爆孔、火焰监视器、视镜、副燃烧器、测温点、测压点、 人孔 、排气孔;炉内中部交替设置上开孔挡火墙和下开孔挡火墙;炉气出口设置在焚烧炉尾部。本实用新型环保、高效、安全稳定,焚烧炉内 温度 在600℃以上,配备的废酸喷枪具有优异的雾化效果,炉气也保证了足够长的 停留时间 ,使得废硫酸裂解率接近100%。,下面是一种改进的用于废硫酸裂解工艺的废酸焚烧炉专利的具体信息内容。

1.一种改进的用于废硫酸裂解工艺的废酸焚烧炉,其特征在于:焚烧炉为卧式结构,焚烧炉由外向内包括外保温层、壳体、隔热保温层、耐火耐酸层;所述壳体包括筒体、端板和支座;焚烧炉的炉头端板上设有废硫酸喷枪燃烧器、手孔;筒体上设有防爆孔、火焰监视器、视镜、副燃烧器、测温点、测压点、人孔、排气孔;炉内中部交替设置上开孔挡火墙和下开孔挡火墙;炉气出口设置在焚烧炉尾部。
2.根据权利要求1所述的废酸焚烧炉,其特征在于所述外保温层采用复合酸盐纤维毡、陶瓷纤维毡或岩等保温材料。
3.根据权利要求1所述的废酸焚烧炉,其特征在于所述筒体为不锈钢或其他合金钢材料。
4.根据权利要求1所述的废酸焚烧炉,其特征在于所述筒体外设有若干道加强圈;筒体内侧焊接有龟甲网或锚固钉结构,用于固定隔热保温层,龟甲网或锚固钉的材质为碳钢、不锈钢或其他耐热合金钢,锚固钉的形式为Y型、V型、S型或Ω型;筒体内侧设有防腐隔热层,其材质为石棉板、陶瓷纤维板或耐高温耐酸蚀的涂料或粘结剂。
5.根据权利要求1所述的废酸焚烧炉,其特征在于壳体的端板包括前后两端为端板,端板为碳钢、不锈钢或其他合金钢制成;端板外侧焊接加强钢,内侧结构与筒体相同;炉头端板设有至少一个废酸喷枪,至少一个燃烧器,一个手孔,炉体尾部的端板设有炉气出口;焚烧炉前后腔体的上部各设有1个防爆孔;炉体的侧面设有至少1个火焰监视器,至少
1个视镜,至少1个副燃烧器,至少2个测温点,至少2个测压点,至少2个排气孔;至少1个人孔。
6.根据权利要求1所述的废酸焚烧炉,其特征在于所述筒体由支座支撑,支座由钢板焊接而成,材质为碳钢、不锈钢或其他合金钢,支座的个数为至少4个。
7.根据权利要求1或6所述的废酸焚烧炉,其特征在于焚烧炉基础的预埋钢板上焊接有若干组支座滚子,每组支座滚子对应一个焚烧炉的支座,焚烧炉置于支座滚子之上;每组支座滚子由至少2根圆钢制成;圆钢的材质是碳钢、不锈钢或其他合金钢。
8.根据权利要求1所述的废酸焚烧炉,其特征在于所述隔热保温层材料为:酸盐或磷酸盐做结合剂,加入多孔熟料、空心球、漂珠、硅藻土、珍珠岩、蛭石、陶粒填料,所述多孔熟料选自硅质、粘土质、高铝质、莫来石质、刚玉质等,所述空心球选自化铝质、莫来石质、铝铬质、铬质、锆质;隔热保温层为1~3层,隔热保温层的横向和纵向上每隔1~3m设置一道伸缩缝;伸缩缝宽度为5~40mm;隔热保温层之间,以及隔热保温层和耐火耐酸层之间的伸缩缝错缝设置,错缝距离大于100mm;隔热保温层引入至少一道加强筋,挡火墙下的隔热保温层内埋入承重结构,加强筋和承重结构的材质选用高铝砖或与耐火耐酸层材质相同的砖。
9.根据权利要求1所述的废酸焚烧炉,其特征在于所述耐火耐酸层采用预制的异型耐火耐酸砖砌筑,材料选自高铝砖、磷酸盐砖、莫来石砖、刚玉砖、刚玉莫来石砖;所述磷酸盐砖是磷酸盐为结合剂,加入高铝矾土、刚玉、莫来石骨料制作而成,所述刚玉砖是以刚玉为主要组分的电熔刚玉、烧结刚玉、铬刚玉、锆刚玉,所述刚玉莫来石砖是刚玉和莫来石按配比制作而成;砖缝间用耐火胶泥填实;耐火耐酸层每隔1~4m设置一道宽度为5~40mm的环形伸缩缝,伸缩缝内填塞硅酸铝纤维。
10.根据权利要求1所述的废酸焚烧炉,其特征在于焚烧炉的中部设置至少2道挡火墙,挡火墙用砖的材质与耐火耐酸层相同;挡火墙包括下部开孔Ⅰ型和上部开孔Ⅱ型两种,两种挡火墙交错设置,Ⅰ型挡火墙的上部设有若干个开孔,下部用焊接在壳体上的钢板支撑,Ⅱ型挡火墙下部留有检修通道;挡火墙内部以及挡火墙与环形耐火耐酸层之间设置
5~20mm的伸缩缝,伸缩缝内填塞硅酸铝纤维。

说明书全文

一种改进的用于废硫酸裂解工艺的废酸焚烧炉

技术领域

[0001] 本发明属于化工环保技术领域,具体涉及一种改进的废硫酸裂解工艺所用的废酸焚烧炉。

背景技术

[0002] 我国的各类相关化工装置,如涉及到磺化、烷基化、水解净化及脱水等工艺,每年都会副产大量废硫酸,尤其是国内众多炼厂的烷基化装置在生产异辛烷过程中,每生产1吨基化油要产生80~100kg的废硫酸,该废硫酸黏度大,色质差,难处理,除含有80~85%的硫酸外,还含有8~14%的有机物和水。目前废硫酸的处理方法主要有以下几种:1.中和法,让硫酸跟各种无机碱进行中和反应,制取硫酸铵、硫酸镁、硫酸等。2.脱除杂质后浓缩,通过吸附、过滤、化、蒸馏、气提、萃取等方式脱除废硫酸中的有机和无机杂质,然后对除杂后的稀硫酸进行浓缩得到工业用浓硫酸。3.还原分解法,用烃类将废硫酸还原分解为二氧化硫,然后进一步处理。4.高温裂解法,将废硫酸高温分解回收二氧化硫、三氧化硫或硫磺。这些处理方法都存在工艺繁复、处理成本高、产品质量参差不齐、处理不彻底等问题。同以上处理方法相比,废硫酸裂解制硫酸的方法可以从根本上解决废硫酸的处理问题,具有处理成本低,产品收率高、产品质量好,生产过程绿色环保等优点,并且副产大量蒸汽,可以用来发电或供给厂区其他需要蒸汽的设备,具有很好的环境效益和经济效益。

发明内容

[0003] 本发明是针对上述现状,而提出的一种废硫酸裂解工艺所用的废酸焚烧炉,适宜处理各种化工装置副产的废硫酸,尤其适用于炼油厂烷基化装置产生的大量高浓度、高有机物含量的废硫酸,通过使废硫酸在焚烧炉中裂解制取含二氧化硫的烟气,继而进入后续制酸系统制取成品硫酸。
[0004] 本发明中的焚烧炉是这样来实现的:改进的用于废硫酸裂解工艺的废酸焚烧炉,其特征在于:焚烧炉为卧式结构,焚烧炉依外向内包括外保温层、壳体、隔热保温层、耐火耐酸层;所述壳体包括筒体、端板和支座;焚烧炉的炉头端板上设有废硫酸喷枪燃烧器、手孔;筒体上设有防爆孔、火焰监视器、视镜、副燃烧器、测温点、测压点、人孔、排气孔;炉内中部交替设置上开孔挡火墙和下开孔挡火墙;炉气出口设置在焚烧炉尾部。
[0005] 一般地,所述外保温层采用复合酸盐纤维毡、陶瓷纤维毡或岩保温材料。
[0006] 所述筒体为不锈钢或其他合金钢材料。
[0007] 所述筒体外设有若干道加强圈;筒体内侧焊接有龟甲网或锚固钉结构,用于固定隔热保温层,龟甲网或锚固钉的材质为碳钢、不锈钢或其他耐热合金钢,锚固钉的形式为Y型、V型、S型或Ω型;筒体内侧设有防腐隔热层,其材质为石棉板、陶瓷纤维板或耐高温耐酸蚀的涂料或粘结剂;
[0008] 所述壳体的端板包括前后两端为端板,端板为碳钢、不锈钢或其他合金钢制成;端板外侧焊接加强钢,内侧结构与筒体相同;炉头端板设有至少一个废酸喷枪,至少一个燃烧器,一个手孔,炉体尾部的端板设有炉气出口;焚烧炉前后腔体的上部各设有1个防爆孔;炉体的侧面设有至少1个火焰监视器,至少1个视镜,至少1个副燃烧器,至少2个测温点,至少2个测压点,至少2个排气孔;至少1个人孔。
[0009] 所述筒体由支座支撑,支座由钢板焊接而成,材质为碳钢、不锈钢或其他合金钢,支座的个数为至少4个,
[0010] 所述焚烧炉基础的预埋钢板上焊接有若干组支座滚子,每组支座滚子对应一个焚烧炉的支座,焚烧炉置于支座滚子之上;每组支座滚子由至少2根圆钢制成;圆钢的材质是碳钢、不锈钢或其他合金钢。
[0011] 所述隔热保温层材料为:酸盐或磷酸盐做结合剂,加入多孔熟料、空心球、漂珠、硅藻土、珍珠岩、蛭石、陶粒填料,所述多孔熟料选自硅质、粘土质、高铝质、莫来石质、刚玉质,所述空心球选自氧化铝质、莫来石质、铝铬质、铬质、锆质;隔热保温层为1~3层,隔热保温层的横向和纵向上每隔1~3m设置一道伸缩缝;伸缩缝宽度为5~40mm;隔热保温层之间,以及隔热保温层和耐火耐酸层之间的伸缩缝错缝设置,错缝距离大于100mm;隔热保温层引入至少一道加强筋,挡火墙下的隔热保温层内埋入承重结构,加强筋和承重结构的材质选用高铝砖或与耐火耐酸层材质相同的砖。
[0012] 所述耐火耐酸层采用预制的异型耐火耐酸砖砌筑,材料选自高铝砖、磷酸盐砖、莫来石砖、刚玉砖、刚玉莫来石砖;所述磷酸盐砖是磷酸盐为结合剂,加入高铝矾土、刚玉、莫来石骨料制作而成,所述刚玉砖是以刚玉为主要组分的电熔刚玉、烧结刚玉、铬刚玉、锆刚玉,所述刚玉莫来石砖是刚玉和莫来石按配比制作而成;砖缝间用耐火胶泥填实;耐火耐酸层每隔1~4m设置一道宽度为5~40mm的环形伸缩缝,伸缩缝内填塞硅酸铝纤维。
[0013] 所述焚烧炉的中部设置至少2道挡火墙,挡火墙用砖的材质与耐火耐酸层相同;挡火墙包括下部开孔(Ⅰ型)和上部开孔(Ⅱ型)两种,两种挡火墙交错设置,Ⅰ型挡火墙的上部设有若干个开孔,下部用焊接在壳体上的钢板支撑,Ⅱ型挡火墙下部留有检修通道;挡火墙内部以及挡火墙与环形耐火耐酸层之间设置5~20mm的伸缩缝,伸缩缝内填塞硅酸铝纤维。
[0014] 本发明的最大的特点在于环保、高效和安全稳定。焚烧炉内温度在600℃以上,配备的废酸喷枪具有优异的雾化效果,炉气也保证了足够长的停留时间,使得废硫酸裂解率接近100%;另外,考虑到酸性高温炉气的腐蚀性,焚烧炉的耐火耐酸层采用耐酸耐火砖砌筑;隔热保温层采用浇注料现场捣制浇注,施工简单方便且整体性好;隔热保温层伸缩缝的设置考虑浇注料的特性不采用通缝;焚烧炉筒体上部设置防爆膜片,这些都使得焚烧炉运行更加安全可靠。附图说明
[0015] 以下附图为本发明实施例焚烧炉的结构示意图,其作用只为结合上述的文字来说明来焚烧炉的结构,而不是用于限定本发明的范围。
[0016] 图1是焚烧炉结构示意图。
[0017] 图2是焚烧炉炉头结构(A向)示意图。
[0018] 图3是焚烧炉炉尾结构(H向)示意图。
[0019] 图4是焚烧炉Ⅰ型挡火墙的结构示意图。
[0020] 图5是焚烧炉Ⅱ型挡火墙的结构示意图。
[0021] 图中:1、加强圈,2、外保温层,3、筒体,4、防腐隔热层,5、隔热保温层,6、锚固钉,7、耐火耐酸层,8、端板,9、支座,10、支座滚子,11,加强角钢,12、加强筋,13、承重结构,14、检修通道。
[0022] 图中管口:a、视镜,b、人孔,c、测温点,d、副燃烧器,e、炉气出口,f、废硫酸喷枪,g、主燃烧器,j、火焰检测器,k、手孔,m、备用孔,n、测压点,o、排气孔,p、防爆孔。

具体实施方式

[0023] 以下结合实施例和附图对本发明加以详细描述。
[0024] 实施例:改进的用于废硫酸裂解工艺的废酸焚烧炉,焚烧炉为卧式结构,炉体长度和管口的开孔尺寸由整个制酸系统的规模决定。焚烧炉主要结构包括外保温层(2)、壳体(由3,8,9组成)、隔热保温层(5)、耐火耐酸层(7);炉头端板上设有废硫酸喷枪(f)、燃烧器(g)、手孔(k);炉体上设有防爆孔(p)、火焰监视器(j)、视镜(a)、副燃烧器(d)、测温点(c)、测压点(n)、人孔(b)、排气孔(o);炉内中部交替设置上开孔挡火墙(Ⅱ型)和下开孔挡火墙(Ⅰ型);炉气出口(e)设置在焚烧炉尾部。
[0025] 焚烧炉基础的预埋钢板上焊接有若干组支座滚子(10),每组支座滚子对应一个焚烧炉的支座(9),安装时,将焚烧炉置于支座滚子之上。
[0026] 焚烧炉设有外保温层(2),外保温层采用复合硅酸盐纤维毡、陶瓷纤维毡或岩棉等保温材料。
[0027] 焚烧炉的主要结构之一为壳体,壳体由筒体(3)、端板(8)和支座(9)等组成。
[0028] 壳体的结构之一是筒体(3),筒体为钢板制作,可以是碳钢、不锈钢或其他合金钢,优选为碳钢。
[0029] 筒体(3)外设有数道加强圈(1);筒体(3)内侧焊接有龟甲网或锚固钉(6)结构,用于固定隔热保温层(5),龟甲网或锚固钉(6)的材质可以为碳钢、不锈钢或其他耐热合金钢,优选为不锈钢。锚固钉(6)的形式可以为Y型、V型、S型、Ω型等。
[0030] 筒体(3)内侧设有防腐隔热层(4),其材质可以为石棉板、陶瓷纤维板等,也可以为耐高温耐酸蚀的涂料或粘结剂。
[0031] 筒体(3)上设有防爆孔(p)、火焰监视器(j)、视镜(a)、人孔(b)、副燃烧器(d)、测温点(c)和测压点(n)等。
[0032] 焚烧炉的前后两端为端板(8),端板为钢板制作,可以是碳钢、不锈钢或其他合金钢,优选为碳钢。端板(8)外侧焊接加强角钢(11),内侧结构与筒体相同。炉头端板设有至少一个废酸喷枪(f),至少一个燃烧器(g),一个手孔(k),炉体尾部的端板设有炉气出口(e)。
[0033] 焚烧炉筒体(3)由支座(9)支撑,支座(9)由钢板焊接而成,材质可以是碳钢、不锈钢或其他合金钢,优选为碳钢。支座(9)的个数为至少4个,具体由焚烧炉结构和长度决定。
[0034] 焚烧炉结构之一为若干组支座滚子(10),每组支座滚子(10)由至少2根圆钢制成;圆钢的材质可以是碳钢、不锈钢或其他合金钢,优选为不锈钢。
[0035] 焚烧炉的结构之一是隔热保温层(5),其材料为:铝酸盐或磷酸盐做结合剂,加入多孔熟料(包括硅质、粘土质、高铝质、莫来石质、刚玉质等)、空心球(包括氧化铝质、莫来石质、铝铬质、铬质、锆质等)、漂珠、硅藻土、珍珠岩、蛭石、陶粒等填料。
[0036] 隔热保温层(5)可以做成1~3层,根据保温要求确定具体厚度。隔热保温层(5)的横向和纵向上每隔1~3m设置一道伸缩缝;伸缩缝宽度为5~40mm;隔热保温层(5)之间,以及隔热保温层(5)和耐火耐酸层(7)之间的伸缩缝应错缝设置,错缝距离须大于100mm。
[0037] 隔热保温层(5)引入至少一道加强筋(12),挡火墙下的隔热保温层(5)内埋入承重结构(13)。加强筋(12)和承重结构的材质选用高铝砖或与耐火耐酸层(7)材质相同的砖。
[0038] 焚烧炉的结构之一是耐火耐酸层(7),耐火耐酸层采用预制好的异型耐火耐酸砖砌筑,材料可选用:高铝砖、磷酸盐砖(磷酸盐为结合剂,加入高铝矾土、刚玉、莫来石等骨料制作而成。)莫来石砖、刚玉砖(包括以刚玉为主要组分的电熔刚玉、烧结刚玉、铬刚玉、锆刚玉等)、刚玉莫来石砖(刚玉和莫来石按一定配比制作而成)等。砖缝间用耐火胶泥填实。
[0039] 耐火耐酸层(7)每隔1~4m设置一道宽度为5~40mm的环形伸缩缝,伸缩缝内填塞硅酸铝纤维。
[0040] 焚烧炉的中部设置至少2道挡火墙,用以增加炉内气流湍动。挡火墙用砖的材质与耐火耐酸层相同;挡火墙有下部开孔(Ⅰ型)和上部开孔(Ⅱ型)两种,两种挡火墙交错设置,具体结构见示意图4和5;Ⅰ型挡火墙的上部设有若干个开孔,下部用焊接在壳体上的钢板支撑,Ⅱ型挡火墙下部留有检修通道(14);挡火墙内部以及挡火墙与环形耐火耐酸层之间设置5~20mm的伸缩缝,伸缩缝内填塞硅酸铝纤维。
[0041] 废硫酸喷枪(f)、燃烧器(g)、手孔(k)等的设置在炉头端板。废酸喷枪(f)安装孔个数至少为1个;燃烧器(g)的个数至少为1个;手孔(k)的个数为1个。
[0042] 焚烧炉前后腔体的上部各设有1个防爆孔(p);炉体的侧面设有至少1个火焰监视器(j),至少1个视镜(a),至少1个副燃烧器(d),至少2个测温点(c),至少2个测压点(n),至少2个排气孔(o);至少1个人孔(b);炉气出口(e)设置在焚烧炉尾部。
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