一种硝酸酯热分解器的制作方法

1.本实用新型属于废酸处理领域，具体涉及一种硝酸酯热分解器。


背景技术：

2.硝酸酯生产过程产生的废酸中溶解有一定量的硝酸酯，硝酸酯的存在使废酸处理的危险性骤然增大。因此，含硝酸酯的废酸不可直接进行脱硝或浓缩，须预先进行热安定处理，使其在废酸中的含量降到安全范围内。废酸的热安定处理即是对硝酸酯进行热分解，现有的设备结构形式为管式，存在分解效率低、分解过程控制难度大等缺陷，不仅增大了废酸处理的成本，也存在安全隐患。
3.为了解决以上问题，提出本实用新型。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出了一种使用成本较低、安全性高、不易腐蚀的硝酸酯热分解器。
5.本实用新型第一方面提供一种硝酸酯热分解器，所述硝酸酯热分解器包括：具有内腔的壳体1，所述内腔为用于通入含有硝酸酯的废酸的废酸容纳腔；
6.其中，所述壳体1的内腔底部设有换热管5，所述换热管5为用于通入加热介质的加热介质容纳管，该换热管5上方的壳体1上设置有进料口2和气相出口 3，所述壳体1还设有出料口4。
7.优选地，在所述壳体1的轴向方向上，所述进料口2位于所述换热管5的前端，所述出料口4设于换热管5的末端。
8.优选地，在所述壳体1的轴向方向上，所述气相出口3设置在进料口2和出料口4之间。
9.优选地，所述气相出口3设置在所述壳体1的内腔正上方。
10.优选地，所述壳体1的内腔底部设置有折流板6，所述换热管5穿过所述折流板6，所述折流板6通过拉杆和定距管固定。
11.优选地，所述进料口2的高度大于所述折流板6的高度，以防止所述壳体1 的内腔中的料液从进料口2溢出。
12.优选地，所述出料口4位于所述壳体1底部，以方便从所述壳体1底部排出料液。
13.优选地，所述硝酸酯热分解器还包括设置在所述换热管5的前端的管箱7，所述管箱7上设有加热介质入口8、放净口10和加热介质出口9；
14.其中，所述加热介质入口8位于所述管箱7顶部，所述放净口10和加热介质出口9位于所述管箱7底部。
15.所述管箱7与所述壳体1连接。优选地，所述管箱7与所述壳体1可拆卸连接。
16.优选地，所述硝酸酯热分解器上还设有能检测所述壳体1的内腔压力的压力检测器，用于实时监测所述壳体1的内腔压力，防止短时间内所述壳体1的内腔中硝酸酯受热分
解产生的气体过多，无法及时排出，内腔压力过大发生爆炸。
17.在所述壳体1的轴向方向上，将所述换热管5布置的方向记为从前端到末端。
18.本实用新型第二方面提供第一方面所述的硝酸酯热分解器的使用方法，包含以下步骤：
19.在换热管5内通入加热介质，加热介质进入后沿着换热管5流动；在进料口 2中投入废酸，废酸由换热管5前端沿换热管5布置的方向从内腔前端向内腔末端前行，在加热介质的间接加热作用下，废酸逐渐受热沸腾，在此过程中废酸中的硝酸酯受热分解，分解产生的气体从气相出口3排出，分解后的废酸从出料口 4排出。
20.加热介质与废酸换热后，从加热介质出口9排出。
21.优选地，加热介质为加热蒸汽。
22.本实用新型第三方面提供第一方面所述的硝酸酯热分解器用于分解废酸中硝酸酯的用途。硝酸酯包含硝化甘油、硝化三乙二醇等多元醇硝酸酯。
23.相对于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：
24.第一、本实用新型提供了一种硝酸酯热分解器，其内腔底部设置有换热管，内腔的空间内用于容纳废酸，即废酸在壳程，加热介质在管程，此时具有以下效果：1、加热管的全表面都接触废酸，起到换热效果，加热效率更高；2、壳体内用于容纳废酸，壳体内腔空间较大，硝酸酯的分解导致的压力升高较慢，此外，壳体上方设置气相出口可以随时将气相物质排出卸压，因此不会发生爆炸，安全性高；3、因为上述第2点，废酸能升高到较高温度，而不用担心容器内压力太高而爆炸，因此废酸内硝酸酯的分解更快速也更彻底；4、壳体空间大，便于安装压力检测器监控壳体内压力变化，安全性高；5、壳体空间大、加热效率高，因此一次性处理的废酸量大。因此若需要处理同样量的废酸，相比于其他的处理装置，本实用新型的硝酸酯热分解器的体积及占地面积更小；6、本实用新型的技术突破了硝酸酯废酸热分解器多年来使用的管式设备形式，采用了釜式设备。
25.现有技术中，废酸走管程，加热介质走管程，此方式存在以下缺点：1、加热温度不能太高，以防止硝酸酯分解太快，压力升高而爆炸，毕竟管道内部空间很有限，对抗压力骤增的缓冲性很小；2、管道内部必须预留上方一定的空间以容纳硝酸酯分解产生的气相，因此，废酸不会充满管程，只有废酸接触的管壁表面具有换热效率，因此换热效率低；3、一次性处理的废酸量小，因此若需要处理同样量的废酸，设备的体积及占地面积较大；
26.第二、优选的技术方案中，本实用新型的硝酸酯热分解器中设有折流板，其作用是：1、增加湍流；2、减少盲区；3、加长流程；以上都是为提高换热效果。折流板还有对换热管起支撑、定位作用。
27.第三、本实用新型的硝酸酯热分解器结构简单，硝酸酯分解效率高，设备耐腐蚀，可以实现废酸处理装置高效长时间运行，故宜推广使用。
附图说明
28.图1为实施例1硝酸酯热分解器结构示意图。
29.1、壳体；2、进料口；3、气相出口；4、出料口；5、换热管；6、折流板； 7、管箱；8、加热介质入口；9、加热介质出口；10、放净口。
具体实施方式
30.下面结合实施例对本实用新型作进一步的详细描述。
31.本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本实用新型，而不应视为限定本实用新型的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用材料或设备未注明生产厂商者，均为可以通过购买获得的常规产品。
32.本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本实用新型的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”到另一元件时，它可以直接连接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”可以包括无线连接。
33.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。术语“内”、“上”、“下”等指示的方位或状态关系为基于附图所示的方位或状态关系，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。
34.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“设有”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。对于本领域的普通技术人员而言，根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
35.本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语包括技术术语和科学术语具有与本实用新型所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
36.实施例1
37.如图1所示，一种硝酸酯热分解器，包括壳体1和管箱7，在壳体1的底部设有鞍式支座，在壳体1的内腔底部设有换热管5和折流板6，该换热管5上方的壳体1沿着换热管5的布置方向依次设有进料口2、气相出口3和出料口4。进料口4位于换热管5的前端即接近换热管5的蒸汽进口的一端，出料口3设于换热管5的末端。在管箱7上设有加热介质入口8、放净口10和加热介质出口9，位于换热管5的同一端。加热介质入口8位于管箱7顶部，放净口10和加热介质出口9位于管箱7底部，加热介质入口8处设有一块挡板，且加热介质入口8 位于放净口10的正上方。所述的换热管选择钽材，壳体使用钢搪玻璃以防止废酸腐蚀容器。
38.上述硝酸酯热分解器的使用方法如下：
39.通过管箱7顶部的加热介质入口8通入约140摄氏度加热蒸汽，加热蒸汽进入换热管5后沿着换热管5流动；
40.通过换热管5前端处的进料口2投入含硝酸酯的废酸，废酸由换热管5前端通过折流板6上的开孔，向换热管5布置的方向前行；
41.废酸在加热蒸汽的间接作用下逐渐升温，其中的硝酸酯受热发生分解反应，分解
产生的气体从气相出口3蒸出，废酸中的硝酸酯被消除。
42.含硝酸酯的废酸的具体化学组成为硝酸、硫酸(也可能不含硫酸)、硝酸酯 (例如：硝化甘油、硝化三乙二醇，但不限于上述硝酸酯)。