一種用于處理高含鹽廢硫酸的焚燒爐的制作方法
【專利摘要】一種用于處理高含鹽廢硫酸的焚燒爐，其特征在于：焚燒爐為臥式結(jié)構(gòu)，由外及內(nèi)包括外保溫層、殼體、隔熱保溫層、耐火耐酸耐鹽層，殼體包括筒體、端板和支座；爐膛內(nèi)部交替設置擋火墻；爐膛底部設置有一定傾角的熔鹽導流槽，并在其最低點設置排鹽孔；爐氣出口設置在焚燒爐尾部；耐火耐酸耐鹽層采用預制好的耐火耐酸耐鹽磚砌筑。本發(fā)明用于處理高含鹽廢硫酸，使得廢硫酸裂解率接近100%；施工簡單方便且整體性好；運行更加安全可靠。
【專利說明】
一種用于處理高含鹽廢硫酸的焚燒爐
技術(shù)領域
[0001]本發(fā)明屬于化工環(huán)保技術(shù)領域，具體涉及一種用于處理高含鹽廢硫酸的焚燒爐。
【背景技術(shù)】
[0002]我國的各類化工裝置，如涉及到磺化、烷基化、水合水解、凈化及脫水等工藝，每年都會副產(chǎn)大量廢硫酸，尤其是國內(nèi)精細化工以及染料行業(yè)，都產(chǎn)生大量含有高濃度無機鹽的廢硫酸，該廢硫酸酸濃較低，含有無機物和高濃度的無機鹽，極難處理。
[0003]目前廢硫酸的處理方法主要有以下幾種:1.堿中和法，讓硫酸跟各種無機堿進行中和反應，制取硫酸銨、硫酸鎂、硫酸鈣等。2.脫除雜質(zhì)后濃縮，通過吸附、過濾、氧化、蒸餾、氣提、萃取等方式脫除廢硫酸中的有機和無機雜質(zhì)，然后對除雜后的稀硫酸進行濃縮得到工業(yè)用濃硫酸。3.還原分解法，用烴類將廢硫酸還原分解為二氧化硫，然后進一步處理。4.高溫裂解法，將廢硫酸高溫分解回收二氧化硫、三氧化硫或硫磺。這些處理方法都存在工藝繁復、處理成本高、產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊、處理不徹底等問題。
[0004]同以上處理方法相比，廢硫酸焚燒制硫酸的方法可以從根本上解決廢硫酸的處理問題，具有處理成本低，產(chǎn)品收率高、產(chǎn)品質(zhì)量好，生產(chǎn)過程綠色環(huán)保等優(yōu)點，并且副產(chǎn)大量蒸汽，可以用來發(fā)電或供給廠區(qū)其他需要蒸汽的設備，具有很好的環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]由于傳統(tǒng)的廢硫酸焚燒爐無法處理高含鹽廢硫酸，本發(fā)明是針對上述現(xiàn)狀，而提出的一種用于處理高含鹽廢硫酸的焚燒爐，適宜處理各種化工裝置副產(chǎn)的高含鹽廢硫酸。一般焚燒爐處理的廢硫酸含有高濃度的無機鹽，無機鹽的種類包括第一和第二主族的鈉鹽、鉀鹽、鎂鹽、鈣鹽以及過渡金屬鹽類。通過高溫焚燒，廢硫酸在焚燒爐中裂解制取含二氧化硫的煙氣，繼而進入后續(xù)制酸系統(tǒng)制取成品硫酸，有機物生成二氧化碳和水，廢硫酸中含有的無機鹽熔融后匯集到熔鹽導流槽，然后通過焚燒爐底部的排鹽孔排出。
[0006]本發(fā)明是這樣來實現(xiàn)的:用于處理高含鹽廢硫酸的焚燒爐，其特征在于:焚燒爐為臥式結(jié)構(gòu)，由外及內(nèi)包括外保溫層、殼體、隔熱保溫層、耐火耐酸耐鹽層，殼體包括筒體、端板和支座；爐頭端板上設有廢硫酸噴槍、主燃燒器、手孔;筒體上設有防爆孔、火焰檢測器、視鏡、副燃燒器、測溫點、測壓點、人孔、烘爐排氣孔;爐膛內(nèi)部交替設置上開孔擋火墻和下開孔擋火墻;爐膛底部設置有一定傾角的熔鹽導流槽，并在其最低點設置排鹽孔;爐氣出口設置在焚燒爐尾部;所述耐火耐酸耐鹽層采用預制好的耐火耐酸耐鹽磚砌筑，所述耐火耐酸耐鹽磚為在剛玉中添加金屬氧化物制成。
[0007]—般地，所述剛玉包括電熔剛玉、燒結(jié)剛玉，其中添加的金屬氧化物包括ZrO2、
Cr2〇3、Ti02o
[0008]所述爐頭端板設有至少一個廢酸噴槍，至少一個主燃燒器，一個手孔，爐尾端板設有爐氣出口；廢酸噴槍采用機械霧化或者壓縮空氣霧化的形式，廢酸噴槍的材質(zhì)為碳化硅、不銹鋼或者其他耐熱耐鹽合金鋼;燃燒器材質(zhì)為不銹鋼。
[0009]所述外保溫層采用復合硅酸鹽纖維氈、陶瓷纖維氈或巖棉保溫材料。
[0010]所述殼體的材質(zhì)為碳鋼、不銹鋼或其他合金鋼;筒體外設有數(shù)道加強圈，加強圈環(huán)向焊接不銹鋼板作為防雨罩;筒體內(nèi)側(cè)焊接有龜甲網(wǎng)或錨固釘結(jié)構(gòu)，用于固定隔熱保溫層，龜甲網(wǎng)或錨固釘?shù)牟馁|(zhì)為碳鋼、不銹鋼或其他耐熱合金鋼，錨固釘?shù)男问桨╕型、V型、S型、Ω型；筒體內(nèi)側(cè)設有防腐隔熱層，防腐隔熱層為先刷若干遍石墨水玻璃防腐層，然后黏貼石棉板或陶瓷纖維板隔熱層，或者刷耐高溫耐酸蝕的涂料或粘結(jié)劑。
[0011]所述焚燒爐前后腔體的上部各設有I個防爆孔，筒體的側(cè)面設有至少I個火焰檢測器，至少I個視鏡，至少I個副燃燒器，至少I個人孔，筒體上部設置至少2個測溫點，至少I個測壓點，至少2個烘爐排氣孔，筒體底部設置至少I個排鹽孔。
[0012]所述筒體由支座支撐，支座的個數(shù)為至少4個，焚燒爐置于若干組支座滾子上，每組支座滾子由至少2根圓鋼制成;圓鋼的材質(zhì)為碳鋼、不銹鋼或其他合金鋼。
[0013]所述隔熱保溫層的橫向和縱向上每隔I?3m設置一道伸縮縫；隔熱保溫層之間，以及隔熱保溫層和耐火耐酸耐鹽層之間的伸縮縫錯縫布置，錯縫距離大于100mm;隔熱保溫層材料為:鋁酸鹽或磷酸鹽做結(jié)合劑，添加骨料制成。
[0014]所述焚燒爐的中部設置至少2道擋火墻，擋火墻用磚的材質(zhì)與耐火耐酸耐鹽層相同；擋火墻包括上開孔擋火墻和下開孔擋火墻，兩種擋火墻交錯設置，下開孔擋火墻的上部設有若干個開孔，上開孔擋火墻下部留有檢修通道;擋火墻內(nèi)部以及擋火墻與環(huán)形耐火耐酸耐鹽層之間設置伸縮縫。
[0015]所述骨料選自多孔熟料、空心球、漂珠、硅藻土、珍珠巖、蛭石、陶粒填料。
[0016]所述多孔熟料包括硅質(zhì)、粘土質(zhì)、高鋁質(zhì)、莫來石質(zhì)、剛玉質(zhì)等;所述空心球包括氧化鋁質(zhì)、莫來石質(zhì)、鋁鉻質(zhì)、鉻質(zhì)、鋯質(zhì)等。
[0017]焚燒爐安裝時，先將其置于支座滾子上，然后將尾部與基礎的預埋鋼板焊接固定。焚燒爐每個鞍座對應一組支座滾子，每組支座滾子設有若干根圓鋼，圓鋼材質(zhì)一般為不銹鋼。
[0018]本發(fā)明的最大的特點在于環(huán)保、高效和安全穩(wěn)定。焚燒爐內(nèi)溫度在800°C以上，配備的廢酸噴槍采用碳化硅或者其他耐高溫耐鹽侵蝕的合金，既保證了霧化效果又延長了使用壽命，較大的爐膛容積也保證了爐氣足夠長的停留時間，使得廢硫酸裂解率接近100%;另外，考慮到酸性高溫爐氣的腐蝕性，以及熔鹽的高溫侵蝕性，焚燒爐的耐火耐酸耐鹽層采用耐酸耐火耐鹽磚砌筑;隔熱保溫層采用澆注料現(xiàn)場搗制澆注，施工簡單方便且整體性好;隔熱保溫層伸縮縫的設置考慮澆注料的特性不采用通縫;焚燒爐筒體上部設置防爆膜片，這些都使得焚燒爐運行更加安全可靠。
【附圖說明】
[0019]以下附圖為本發(fā)明焚燒爐的結(jié)構(gòu)示意圖，其作用只為結(jié)合上述的文字來說明來焚燒爐的結(jié)構(gòu)，而不是用于限定本發(fā)明的范圍。
[0020]圖1是本發(fā)明實施例焚燒爐結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021 ]圖2是實施例焚燒爐爐頭結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖3是實施例焚燒爐爐尾結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖4是實施例1型擋火墻的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖5是實施例Π型擋火墻的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖中，a、視鏡，b、人孔，c、測溫點，d、副燃燒器，e、爐氣出口，f、廢硫酸噴槍，g、主燃燒器，j、火焰檢測器，k、手孔，m、備用孔，n、測壓點，O、排氣孔，p、防爆孔，S、排鹽孔，U、熔鹽導流槽。
[0026]圖中，1、加強圈，2、外保溫層，3、筒體，4、防腐隔熱層，5、隔熱保溫層，6、錨固釘，7、耐火耐酸耐鹽層，8、端板，9、支座，1、支座滾子，11，加強角鋼，12、檢修通道。
【具體實施方式】
[0027]下面結(jié)合實施例和附圖對本發(fā)明加以詳細描述。
[0028]實施例:本實施例適宜處理各種化工裝置副產(chǎn)的高含鹽廢硫酸?？梢蕴幚砗懈邼舛葻o機鹽的廢硫酸，無機鹽的種類包括第一和第二主族的鈉鹽、鉀鹽、鎂鹽、鈣鹽以及過渡金屬鹽類。
[0029]參考附圖1，焚燒爐為臥式結(jié)構(gòu)，安裝時將焚燒爐置于支座滾子(10)之上。焚燒爐主要結(jié)構(gòu)由外及內(nèi)包括外保溫層(2)、殼體、隔熱保溫層(5)、耐火耐酸耐鹽層(7);爐頭端板上設有廢硫酸噴槍(f)、主燃燒器(g)、手孔(k);筒體(3)上設有防爆孔(p)、火焰檢測器(j)、視鏡(a)、副燃燒器(d)、測溫點(c)、測壓點(n)、人孔(b)、烘爐排氣孔(O);爐膛內(nèi)部交替設置上開孔擋火墻(Π型)和下開孔擋火墻(I型)；爐膛底部設置有一定傾角的熔鹽導流槽U)，并在其最低點設置排鹽孔(s);爐氣出口(e)設置在焚燒爐尾部。耐火耐酸耐鹽層采用預制好的耐火耐酸耐鹽磚砌筑，主要材料為在剛玉(包括電熔剛玉、燒結(jié)剛玉)中添加金屬氧化物以提高其耐酸、鹽侵蝕性及熱震穩(wěn)定性。
[0030]耐火耐酸耐鹽磚主要材質(zhì)為剛玉(包括電熔剛玉、燒結(jié)剛玉)，其中添加的金屬氧化物為 Zr02、Cr203、Ti02。
[0031]爐頭端板設有至少一個廢酸噴槍(f)，至少一個主燃燒器(g)，一個手孔(k)，爐尾端板設有爐氣出口(e)。廢酸噴槍采用機械霧化或者壓縮空氣霧化的形式，廢酸噴槍的材質(zhì)為碳化硅、不銹鋼或者其他耐熱耐鹽合金鋼。燃燒器材質(zhì)為不銹鋼。
[0032]焚燒爐設有外保溫層(2)，外保溫層可以采用復合硅酸鹽纖維氈、陶瓷纖維氈或巖棉等保溫材料;也可以在裂解爐的加強圈(I)環(huán)向焊接不銹鋼板作為防雨罩，起到防雨保溫的作用。
[0033]焚燒爐的主要結(jié)構(gòu)之一為殼體，殼體的材質(zhì)可以是碳鋼、不銹鋼或其他合金鋼。殼體由筒體(3)、端板(8)和支座(9)等組成。筒體(3)外設有數(shù)道加強圈(I);筒體(3)內(nèi)側(cè)焊接有龜甲網(wǎng)或錨固釘(6)結(jié)構(gòu)，用于固定隔熱保溫層(5)，龜甲網(wǎng)或錨固釘(6)的材質(zhì)可以為碳鋼、不銹鋼或其他耐熱合金鋼，錨固釘(6)的形式可以為Y型、V型、S型、Ω型等。
[0034]筒體(3)內(nèi)側(cè)設有防腐隔熱層(4)，先刷若干遍石墨水玻璃防腐層，然后黏貼石棉板或陶瓷纖維板等隔熱層;也可以刷一層耐高溫耐酸蝕的涂料或粘結(jié)劑。
[0035]筒體(3)上設有防爆孔(p)、火焰檢測器(j)、視鏡(a)、人孔(b)、副燃燒器(d)、烘爐排氣孔(O)、測溫點(C)、測壓點(η)和排鹽孔(s)等。焚燒爐前后腔體的上部各設有I個防爆孔(P);筒體的側(cè)面設有至少I個火焰檢測器(j)，至少I個視鏡(a)，至少I個副燃燒器(d)，至少I個人孔(b);筒體上部設置至少2個測溫點(c)，至少I個測壓點(η)，至少2個烘爐排氣孔(O);筒體底部設置至少I個排鹽孔(S)。
[0036]焚燒爐筒體(3)由支座(9)支撐，材質(zhì)可以是碳鋼、不銹鋼或其他合金鋼。支座(9)的個數(shù)為至少4個，具體由焚燒爐結(jié)構(gòu)和長度決定。
[0037]焚燒爐結(jié)構(gòu)之一為若干組支座滾子(10)，每組支座滾子由至少2根圓鋼制成；圓鋼的材質(zhì)可以是碳鋼、不銹鋼或其他合金鋼。
[0038]焚燒爐的結(jié)構(gòu)之一是隔熱保溫層(5)，其材料為:鋁酸鹽或磷酸鹽做結(jié)合劑，加入多孔熟料(包括硅質(zhì)、粘土質(zhì)、高鋁質(zhì)、莫來石質(zhì)、剛玉質(zhì)等)、空心球(包括氧化鋁質(zhì)、莫來石質(zhì)、鋁鉻質(zhì)、鉻質(zhì)、鋯質(zhì)等)、漂珠、硅藻土、珍珠巖、蛭石、陶粒等填料。
[0039]隔熱保溫層(5)的橫向和縱向上每隔I?3m設置一道伸縮縫;隔熱保溫層(5)之間，以及隔熱保溫層(5)和耐火耐酸耐鹽層(7)之間的伸縮縫應錯縫設置，錯縫距離須大于10mm0
[0040]焚燒爐的中部設置至少2道擋火墻，用以增加爐內(nèi)氣流湍動。擋火墻用磚的材質(zhì)與耐火耐酸耐鹽層相同；擋火墻有下部開孔(I型)和上部開孔(Π型)兩種，兩種擋火墻交錯設置，具體結(jié)構(gòu)見示意圖；I型擋火墻的上部設有若干個開孔，Π型擋火墻下部留有檢修通道
(12);擋火墻內(nèi)部以及擋火墻與環(huán)形耐火耐酸耐鹽層之間設置伸縮縫。
【主權(quán)項】
1.一種用于處理高含鹽廢硫酸的焚燒爐，其特征在于:焚燒爐為臥式結(jié)構(gòu)，由外及內(nèi)包括外保溫層、殼體、隔熱保溫層、耐火耐酸耐鹽層，殼體包括筒體、端板和支座；爐頭端板上設有廢硫酸噴槍、主燃燒器、手孔；筒體上設有防爆孔、火焰檢測器、視鏡、副燃燒器、測溫點、測壓點、人孔、烘爐排氣孔;爐膛內(nèi)部交替設置上開孔擋火墻和下開孔擋火墻;爐膛底部設置有一定傾角的熔鹽導流槽，并在其最低點設置排鹽孔;爐氣出口設置在焚燒爐尾部;所述耐火耐酸耐鹽層采用預制好的耐火耐酸耐鹽磚砌筑，所述耐火耐酸耐鹽磚為在剛玉中添加金屬氧化物制成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焚燒爐，其特征在于:所述剛玉包括電熔剛玉、燒結(jié)剛玉，其中添加的金屬氧化物包括ZrO2、Cr2O3、T i02。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焚燒爐，其特征在于:爐頭端板設有至少一個廢酸噴槍，至少一個主燃燒器，一個手孔，爐尾端板設有爐氣出口 ；廢酸噴槍采用機械霧化或者壓縮空氣霧化的形式，廢酸噴槍的材質(zhì)為碳化硅、不銹鋼或者其他耐熱耐鹽合金鋼;燃燒器材質(zhì)為不銹鋼。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焚燒爐，其特征在于:外保溫層采用復合硅酸鹽纖維氈、陶瓷纖維氈或巖棉保溫材料。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焚燒爐，其特征在于:殼體的材質(zhì)為碳鋼、不銹鋼或其他合金鋼;筒體外設有數(shù)道加強圈，加強圈環(huán)向焊接不銹鋼板作為防雨罩;筒體內(nèi)側(cè)焊接有龜甲網(wǎng)或錨固釘結(jié)構(gòu)，用于固定隔熱保溫層，龜甲網(wǎng)或錨固釘?shù)牟馁|(zhì)為碳鋼、不銹鋼或其他耐熱合金鋼，錨固釘?shù)男问桨╕型、V型、S型、Ω型;筒體內(nèi)側(cè)設有防腐隔熱層，防腐隔熱層為先刷若干遍石墨水玻璃防腐層，然后黏貼石棉板或陶瓷纖維板隔熱層，或者刷耐高溫耐酸蝕的涂料或粘結(jié)劑。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焚燒爐，其特征在于:焚燒爐前后腔體的上部各設有I個防爆孔，筒體的側(cè)面設有至少I個火焰檢測器，至少I個視鏡，至少I個副燃燒器，至少I個人孔，筒體上部設置至少2個測溫點，至少I個測壓點，至少2個烘爐排氣孔，筒體底部設置至少I個排鹽孔。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焚燒爐，其特征在于:筒體由支座支撐，支座的個數(shù)為至少4個，焚燒爐置于若干組支座滾子上，每組支座滾子由至少2根圓鋼制成；圓鋼的材質(zhì)為碳鋼、不銹鋼或其他合金鋼。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焚燒爐，其特征在于:隔熱保溫層的橫向和縱向上每隔I?3m設置一道伸縮縫；隔熱保溫層之間，以及隔熱保溫層和耐火耐酸耐鹽層之間的伸縮縫錯縫布置，錯縫距離大于10mm;隔熱保溫層材料為:鋁酸鹽或磷酸鹽做結(jié)合劑，添加骨料制成。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焚燒爐，其特征在于:焚燒爐的中部設置至少2道擋火墻，擋火墻用磚的材質(zhì)與耐火耐酸耐鹽層相同；擋火墻包括上開孔擋火墻和下開孔擋火墻，兩種擋火墻交錯設置，下開孔擋火墻的上部設有若干個開孔，上開孔擋火墻下部留有檢修通道;擋火墻內(nèi)部以及擋火墻與環(huán)形耐火耐酸耐鹽層之間設置伸縮縫。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焚燒爐，其特征在于所述骨料選自多孔熟料、空心球、漂珠、硅藻土、珍珠巖、蛭石、陶粒填料。
【文檔編號】C01B17/50GK105823064SQ201610324808
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年5月17日
【發(fā)明人】魏蘭, 江碧清, 陳英斌, 吳英來, 趙建鑫
【申請人】江蘇科瑞工程設計有限公司