一种高纯度聚合氯化铝液体制备装置及制备工艺的制作方法

本发明涉及废气处理技术领域，尤其是涉及一种高纯度聚合氯化铝液体制备装置及制备工艺。

背景技术：

在聚合氯化铝液体的制备过程中，会产生大量尾气，但尾气中还存在有大量非液态有效成分，尤其是尾气本身带有很高的温度，一般情况下都要从生产设备中排出，一是造成空气污染，二是造成能源浪费。因此需要对聚合氯化铝的生产过程中尾气进行处理。

在先专利cn209271127u公开了一种聚合氯化铝生产中尾气余热的利用装置，废气进入喷淋塔，循环泵持续作用，将喷淋塔底部的吸收液通过雾化喷头进行喷洒，在水汽分离器的作用下，将废气中的水分脱离，使废气经出气管排出，在排出前，循环泵将变热的吸收液通过螺旋管，在螺旋管与出气管接触处进行热能交换，从而使废气加热。但出口废气的上升流通能力仍较差，热能利用率不足。如果在出口处增加普通的排风扇，排气扇启动时电机负荷大，启动缓慢，对电机造成损害，电机容易损坏；停止时，电机停止缓慢，存在安全隐患。而且扇叶在旋转时，会因为空气阻力的原因来回摆动，导致排气扇振动而损坏。

技术实现要素：

本发明的目的是针对出口废气流通能力较差问题，提供一种高纯度聚合氯化铝液体制备装置及制备工艺。

为达到上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种高纯度聚合氯化铝液体制备装置，包括设在出气管中的排风扇，排风扇包括扇叶架、铰接销、连杆、扇叶、电机，扇叶能够上下偏转地安装在扇叶架上，扇叶架与电接的输出轴固定连接，相邻的两个扇叶的顶部之间连接有两个连杆，相邻两个连杆通过铰接销铰接连接，铰接销分布在扇叶的对应上方和左右两侧，各铰接销上设有用于复位的扭簧，各铰接销包括位于顶部的配重块，位于扇叶对应上方的铰接销连接有万向节斜杆，万向节斜杆的顶面可转动地安装在铰接销的底部，扇叶上安装有球铰接，球铰接包括铰接球和固定在铰接球上的限位杆，限位杆与万向节斜杆的侧面铰接连接，扇叶上设有用于容纳铰接球的球槽，球槽上方设有用于定位限位杆初始位置的第一定位槽、供万向节斜杆内外移动位置的运动槽和用于限制限位杆向外倾斜位置的第二定位槽，第一定位槽、运动槽、第二定位槽依次连通，第一定位槽与运动槽相垂直，初始位置的扇叶为竖直状态，限位杆和万向节斜杆位于第一定位槽中。

优选的，扇叶架包括扇叶固定圈、固定在扇叶固定圈内侧的多个固定板、将固定板连接在一起的花键圈，扇叶固定圈的外周上设有间隔布置的骨架槽，扇叶的中部固定连接有扇叶骨架，扇叶骨架可转动地插在骨架槽中。

优选的，固定板向内凸出于花键圈的端部为花键端，电机的输出轴为电机轴，电机轴上开设有供花键端插入的键槽，扇叶和电机的外侧设有固定筒，电机包括位于外侧的电机套，电机套通过固定杆固定在固定筒上。

优选的，所述运动槽具有位于外侧的第一限位面和用于挡止万向节斜杆下端的第三限位面，第二定位槽具有向外倾斜的第二限位面。

优选的，所述扇叶包括分体连接的扇叶主体和盖板，球槽、运动槽、第二定位槽都分为位于扇叶主体和盖板的两部分，第一定位槽位于盖板上。

优选的，铰接销包括能够相对转动的铰接上杆和铰接下杆，相邻两个连杆的铰接端分别固定在铰接销铰接上杆和铰接下杆上，所述扭簧安装在铰接上杆和铰接下杆之间。

优选的，所述扇叶有六个，连杆和铰接销各有十二个。

本发明还提供了一种高纯度聚合氯化铝液体制备工艺，在废气排出处采用排风扇，喷淋塔中的废气加速上升进入水汽分离器，将废气中的水分脱离。

本发明的优点在于：

本发明改进了聚合氯化铝液体制备装置中的尾气余热利用环节，尾气在排出前，增加一个排风扇，加快出口废气流通，提高热能利用率。而且在铰接销和扇叶之间设置铰接连接的万向节斜杆和球铰接，与扇叶上的运动槽和定位槽配合，使得排风扇在工作时扇叶不会受空气阻力的原因来回摆动，运作更稳定，风扇不容易损坏。排气扇启动时电机负荷小，启动顺利，保护电机；停止时，电机负荷加大，停机迅速，降低了安全隐患。

附图说明

图1是尾气余热利用装置结构示意图。

图2是排气扇未工作时结构示意图。

图3是排气扇未工作时a处放大图。

图4是排气扇启动时正视结构示意图。

图5是排气扇启动时正视b处放大图。

图6是排气扇启动时结构示意图。

图7是排气扇启动时c处放大图。

图8是排气扇正常工作时结构示意图。

图9是排气扇正常工作d处放大图。

图10是扇叶架结构示意图。

图11是铰接销结构示意图。

图12是连杆结构示意图。

图13是扇叶主体结构示意图。

图14是扇叶盖板结构示意图。

图15是万向节斜杆结构示意图。

图16是球铰接结构示意图。

图中，1、扇叶架；101、扇叶固定圈；102、固定板；103、花键圈；104、花键端；105、骨架槽；2、铰接销；201、配重块；202、铰接帽；203、铰接下杆；204、铰接上杆；3、固定筒；4、连杆；401、铰接端；5、扇叶；501、扇叶骨架；502、第一限位面；503、第二限位面；504、球槽；505、第三限位面；506、插销槽；507、插销块；508、第一定位槽；509、运动槽；510、第二定位槽；511、盖板；6、电机轴；7、电机；8、电机套；9、固定杆；10、万向节斜杆；1001、第一铰接孔；1002、第二铰接孔；11、球铰接；1101、铰接球；1102、限位杆；1103、第三铰接孔；1104、引导端；21、水汽分离器、22、出气管；24、排气扇；25、喷淋塔；26、循环泵。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

如图1至图16所示，一种高纯度聚合氯化铝液体制备装置，包括喷淋塔25，喷淋塔25的上方连接有水汽分离器21，水汽分离器21与出气管22连通，出气管22中安装有排风扇24。喷淋塔25上安装有用于喷洒吸收液的雾化喷头，喷淋塔25的底部通过管道连接循环泵26，循环泵26与雾化喷头之间串接有螺旋管，螺旋管缠绕在出气管22的外周。

排风扇24包括：

扇叶架1，包括扇叶固定圈101、固定在扇叶固定圈101内侧的多个固定板102、将固定板102连接在一起的花键圈103，花键圈103位于扇叶固定圈101的内部，固定板102向内凸出于花键圈103的端部为花键端104，扇叶固定圈101的外周上设有间隔布置的骨架槽105。

扇叶5，扇叶5的中部固定连接有扇叶骨架501，扇叶骨架501可转动地插在骨架槽105中，扇叶5通过扇叶骨架501与内侧的扇叶架1连接，扇叶5能够上下偏转。各扇叶5的外侧通过连杆4连接在一起，相邻的两个扇叶5的顶部之间连接有两个连杆4，相邻两个连杆4通过铰接销2铰接连接。

铰接销2，包括能够相对转动的铰接上杆204和铰接下杆203，铰接上杆204的顶部固定有配重块201，铰接下杆203的底部安装有用于将铰接上杆204和铰接下杆203装配在一起的铰接帽202。相邻两个连杆4的铰接端401分别固定在铰接销2的铰接上杆204和铰接下杆203上，铰接上杆204和铰接下杆203之间安装有用于复位的扭簧。即，铰接销2分布在扇叶5的对应上方和扇叶5的左右两侧。连杆4和铰接销2的数量均是扇叶5的两倍。

与扇叶5对应的铰接销2的底部安装有左右倾斜的万向节斜杆10，万向节斜杆10的顶面平面上设有第一铰接孔1001，万向节斜杆10的侧面斜面上设有第二铰接孔1002。万向节斜杆10通过第一铰接孔1001可转动地连接在铰接销2的底部。

扇叶5的外顶角处安装有球铰接11，球铰接11包括铰接球1101和固定在铰接球1101上的限位杆1102，限位杆1102的一侧设有第三铰接孔1103，限位杆1102的上端尾端为引导端1104，引导端1104的端面为三角状。

万向节斜杆10和球铰接11通过穿过万向节斜杆10的第二铰接孔1002与球铰接11的第三铰接孔1103的铰接轴连接在一起。

扇叶5上设有用于容纳铰接球1101的球槽504，球槽504的上方连通有供万向节斜杆10内外移动的运动槽509，运动槽509的长度方向与扇叶5的扇叶骨架501平行，运动槽509具有位于外侧的第一限位面502和位于左侧或右侧的用于挡止万向节斜杆10下端的第三限位面505，第一限位面502与扇叶骨架501的长度方向垂直，第三限位面505与扇叶骨架501的长度方向平行，运动槽509上分别连通有用于定位限位杆1102初始位置的第一定位槽508和用于限制限位杆1102向外倾斜位置的第二定位槽510，第二定位槽510具有向上向外倾斜的第二限位面503。第一定位槽508的长度方向与运动槽509垂直，第二定位槽210与运动槽509平行相通，运动槽509和第一定位槽508均能够容纳万向节斜杆10和限位杆1102，第二定位槽510中仅能够容纳限位杆1102。

扇叶5包括分体连接的扇叶主体和盖板511，球槽504、运动槽509、第二定位槽510都分为位于扇叶主体和盖板的两部分，第一定位槽508位于盖板511上，扇叶主体上设有插销槽506，盖板511上设有与插销槽506插配的插销块507。

扇叶5的下方连接有电机7，电机7的输出轴为电机轴6，电机轴6与扇叶架1通过花键固定连接，具体为，电机轴6上开设有供花键端104插入的键槽，电机轴6与固定板102之间通过花键结构固定连接。扇叶5和电机7的外侧设有固定筒3，电机7包括位于外侧的电机套8，电机套8通过固定杆9固定在固定筒3上，四根固定杆9均布在电机套8的底部四周。

现对本发明的工作原理作如下阐述：

本实施例中，扇叶5的数量为六个。初始位置为，跨过一个扇叶5的两个连杆4之间呈平角，位于相邻两个扇叶5之间的两个连杆4之间呈钝角，十二根连杆4形成六边形结构，并且扭簧使十二根连杆4维持在六边形。未工作时初始位置的扇叶5保持竖直，如图2、3，初始位置的限位杆1102和万向节斜杆10位于第一定位槽508中。

以俯视顺时针转动为例，启动时，由于扇叶5上方附有配重块，上部分较重，惯性大，刚启动时会滞后旋转，如图4、5、6、7，扇叶5偏转，万向节斜杆10的下端顶到第三限位面505上，风阻变小，电机启动顺利。在配重块201离心力的作用下，扇叶5上方对应的铰接销2向外移动，六边形趋于十二边形，如图8、9，当万向节斜杆10与限位杆1102进入运动槽509，由于万向节斜杆10的下端顶到第三限位面505，扇叶5无法继续偏转，至此不再受风阻影响而摆动，万向节斜杆10与限位杆1102会继续向外偏转。最后，球铰接11的引导端1104卡到定位槽510中，排气扇正常工作。

电机停机时，离心力渐弱，在扭簧的弹力作用下，扇叶5上方对应的铰接销2向内移动，引导端1104脱离定位槽510，万向节斜杆10和限位杆1102克服摩檫力向内继续偏转移动，十二根连杆趋于正六边形。最后，由于扇叶2下方部分惯性较小，先停止转动，使得扇叶2恢复竖直，限位杆1102和万向节斜杆10进入第一定位槽508中，恢复初始位置。

其中，引导端1104成三角状，是为了更准确的卡到第二定位槽510。

设置第二定位槽510能够增加稳定性。因为风阻变大时，电机轴负荷变大，转速下降，六边形可能会在扭簧作用下克服离心力与摩檫力在运动槽509内外移动。而引导端1104卡进定位槽510，六边形再想回缩，就等于将力作用在万向节斜杆与球铰接的铰接位置，让引导端1104根据铰接球1101转动、在竖直方向的运动槽509中运动、与定位槽510脱卡，其需要扭簧提供更大的力。随着六边形变成十二变形的过程中，万向节斜杆与球铰接的铰接位置与铰接球的连线与其在水平面上投影的夹角不断变小，所以需要扭簧的力更大，结合现实环境中风阻是不断变化的，结果就是要么扭簧克服不了离心力，要么扭簧克服了离心力，但还没脱卡，风阻就已经变小了，离心力又重新克服扭簧的力，所以运动过程中都不会脱卡，只有停机时，配重球离心力消失，六边形才会在扭簧的作用下使引导端1104与定位槽510脱卡。即，通过扭簧的弹力使连杆克服摩檫力复位。

一种高纯度聚合氯化铝液体制备工艺，包括尾气余热利用环节，在出气管22中增加排风扇24，加速喷淋塔25中的废气排出。

同时，通过循环泵26持续作用，将喷淋塔25底部的吸收液通过雾化喷头进行喷洒，吸收液能够吸收废气的部分温度，使自身温度上升，然后废气不断上升进入水汽分离器21，在水汽分离器21的作用下，将废气中的水分脱离，使废气经出气管22排出，在排出前，循环泵26将变热的吸收液通过螺旋管，在螺旋管与出气管接触处进行热能交换，从而使废气加热。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。