干法氟化铝生产中流化床尾气处理装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种干法氟化铝生产中流化床尾气处理装置，包括反应筒、大物料盘、小物料盘、旋转轴和转动耙；所述反应筒顶部设有湿物料进口和低温过热蒸汽出口，底部设有高温过热蒸汽进口和干物料出口；所述大物料盘和小物料盘交替设置、固定于反应筒内壁，大物料盘和小物料盘上都设有物料孔，大物料盘和小物料盘上的物料孔错开设置，大物料盘和小物料盘中心设有供旋转轴穿过的轴孔以使旋转轴能在该轴孔中转动；所述旋转轴设于反应筒内、与大物料盘及小物料盘垂直设置、其两端分别通过轴承连接于反应筒上下两端并与设于反应筒上端的驱动电机传动连接；所述转动耙固定于旋转轴、分别设于大物料盘和小物料盘上并与该物料盘上面接触。
【专利说明】干法氟化铝生产中流化床尾气处理装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种氟化铝生产设备，尤其涉及一种干法氟化铝生产中流化床尾气处
理装置。
【背景技术】
[0002] 干法氟化铝生产是氟化铝行业的常用技术。干法氟化铝通常采用两层流化床工艺，其流化床顶部会排出大量含有氟化氢和氧化铝的高温过热蒸汽，氟化氢利用率为94-96%左右，且现有技术大都需要采用循环水冷却的方式来处理流化床排出的高温尾气，氟化氢利用率低，同时消耗大量水资源。
[0003]同时，由于从流化床顶部排出的高温过热蒸汽温度极高，可达300-400°C，处于氟化氢与氢氧化铝的反应温度，又为再次直接利用氟化氢创造了条件。目前有采用三层流化床制备氟化铝工艺来利用这种氟化氢的，该工艺直接将湿氢氧化铝加入顶层流化床，利用下面两层流化床的反应尾气热量将物料烘干，并与氟化氢反应，该方法能减少氟化氢的排放量。但是，由于顶层使用湿氢氧化铝，其流化不完全而且整个流化床的压降较两层流化床大很多，该方法操作难度较大，效率低。所以，该方法未能推广实施，目前国内干法氟化铝生产大多还是采用两层流化床方法，采用循环水冷却的方式来处理流化床排出的高温尾气。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题在于提供一种干法氟化铝生产中流化床尾气处理装置，利用该装置来有效处理干法氟化铝生产中流化床高温尾气，以节省水资源、提升氟化氢的转化率、避免环境污染。
[0005]为了解决上述技术问题，本发明的干法氟化铝生产中流化床尾气处理装置包括反应筒、大物料盘、小物料盘、旋转轴和转动耙；所述反应筒顶部设有湿物料进口和低温过热蒸汽出口，底部设有高温过热蒸汽进口和干物料出口 ；所述大物料盘和小物料盘交替设置、固定于反应筒内壁，大物料盘和小物料盘上都设有物料孔以便物料从中落下，大物料盘和小物料盘上的物料孔错开设置以使物料从上层物料盘上的物料孔下落后正好落在下层物料盘上的物料孔的间隙处，大物料盘和小物料盘中心设有供旋转轴穿过的轴孔以使旋转轴能在该轴孔中转动；所述旋转轴设于反应筒内、与大物料盘及小物料盘垂直设置、其两端分别通过轴承连接于反应筒上下两端并与设于反应筒上端的驱动电机传动连接；所述转动耙固定于旋转轴、分别设于大物料盘和小物料盘上并与该物料盘上面接触以耙动物料。
[0006]所述大物料盘中心轴孔下方通过连接杆或连接片固定有挡料筒，该挡料筒为圆锥形、中空并上下开口，上口沿小、下口沿大，上口沿靠近旋转轴并伸向大物料盘中心轴孔内，下口沿直径大于小物料盘中心轴孔直径。
[0007]所述反应筒底部设有锥形料仓，高温过热蒸汽进口和干物料出口设于锥形料仓底部。
[0008]所述反应筒底部设有检修孔。[0009]所述大物料盘和小物料盘下面设有传热片。
[0010]所述小物料盘通过筋固定于反应筒内壁。
[0011 ] 所述反应筒内的大物料盘和小物料盘交替设置2-12层，优选6-12层，更优选8_10层。[0012]采用本发明的结构，湿氢氧化铝从反应筒顶部湿物料进口进入反应筒顶部大物料盘，在转动耙的推动下向大物料盘中心移动，在移动的过程中物料由设置在物料盘上的物料孔下落至下一层小物料盘上。落入小物料盘的氢氧化铝在转动耙的作用下由中心向边缘运动，在运动过程中有部分物料通过物料盘上的孔落至下一层，剩余部分则由小物料盘的外边缘落下，如此反复直到最后一层，然后进入料仓，经重力控制阀排出反应筒干物料出口。从流化床排出的高温过热蒸汽从反应筒底部高温过热蒸汽进口进入反应筒，经底部料仓缓冲后进入上一层物料盘，气体从小物料盘边缘和盘上的开孔通过。进入大物料盘的过热蒸汽由外边缘向中心运动，在此过程中部分过热蒸汽由盘上的开孔向上流动，直至最上一层，然后由反应筒顶部的低温过热蒸汽出口排出。大物料盘和小物料盘相互配合，使得物料在反应筒内有足够的停留时间和较大的接触面积与氟化氢气体接触反应，能高效利用流化床顶部排出的高温过热蒸汽中的氟化氢、降低过热蒸汽的排出温度，从而实现对氟化氢的回收和对流化床排出的高温尾气的处理，提升了氟化氢的转化率，氟化氢转化率可达99%。同时冷却水用量大幅降低，节约了水资源，避免了环境污染。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的大物料盘结构示意图；
图3是图2沿A-A线的剖视图；
图4是本发明的小物料盘结构示意图；
图5是图4沿B-B线的剖视图。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作详细描述:
如图1、图2、图4所示，本发明的干法氟化铝生产中流化床尾气处理装置包括反应筒2、大物料盘7、小物料盘8、旋转轴3和转动耙6。反应筒顶部设有湿物料进口 4和低温过热蒸汽出口 5，底部设有高温过热蒸汽进口 I和干物料出口 12。反应筒是密闭的，其湿物料进口、低温过热蒸汽出口、高温过热蒸汽进口和干物料出口可以通过阀门控制开关。大物料盘和小物料盘交替设置10层、固定于反应筒内壁。一层大物料盘下面设一层小物料盘，如此交替设置2层以上，优选2-12层，最好10层，超过12层成本会增高，小于2层反应效果不好。大物料盘外沿直接固定于反应筒内壁，其外沿与反应筒内壁没有间隙，固定方式是现有技术。小物料通过筋固定于反应筒内壁，其外沿与反应筒内壁有间隙，固定方式也是现有技术。大物料盘和小物料盘上都设有物料孔以便物料从中落下。大物料盘和小物料盘上的物料孔错开设置，以使物料从上层物料盘上的物料孔下落后正好落在下层物料盘上的物料孔的间隙处。大物料盘和小物料盘中心设有供旋转轴穿过的轴孔以使旋转轴能在该轴孔中转动。旋转轴设于反应筒内、与大物料盘及小物料盘垂直设置、其两端分别通过轴承连接于反应筒上下两端，并与设于反应筒上端的驱动电机传动连接。转动耙固定于旋转轴、分别设于大物料盘和小物料盘上并与该物料盘上面接触以耙动物料。转动耙的结构是现有技术如现有干燥机上使用的耙，能保证落入大物料盘上的氢氧化铝物料在转动耙的推动下向中心移动，落入小物料盘的氢氧化铝物料在转动耙的作用下由中心向边缘运动。
[0015]为了增加物料与气体的接触面积，提高氟化氢的转化率，如图3所示，大物料盘中心轴孔下方通过连接杆或连接片固定有挡料筒9。该挡料筒为圆锥形、中空并上下开口，上口沿小、下口沿大。挡料筒上口沿靠近旋转轴并伸向大物料盘中心轴孔内，下口沿直径大于小物料盘中心轴孔直径。这样,能保证氢氧化铝物料由大物料盘中心轴孔通过时,在挡料筒的帮助下全部落入下层的小物料盘中，在小物料盘上继续与气体接触反应并烘干。
[0016]为了降低入口气流冲击、提高氟化氢的转化率，如图1所示，反应筒底部可设有锥形料仓10。高温过热蒸汽进口和干物料出口设于锥形料仓底部。这样，高温过热蒸汽进入反应筒底部的锥形料仓后要通过沉积在锥形料仓的干物料，流速会减小，既避免气体冲击造成设备损坏，同时也增加了与湿物料的接触反应时间、提高氟化氢的转化率。
[0017]为了检修方便，如图1所示，在反应筒底部可设有检修孔11。检修孔设有密闭门，检修时才开启。
[0018]为了增加传热效率，提高氟化氢的转化率，如图3、图5所示，大物料盘和小物料盘下面设有传热片13。传热片的结构为现有技术。
【权利要求】
1.一种干法氟化铝生产中流化床尾气处理装置，其特征在于:包括反应筒(2)、大物料盘(7 )、小物料盘(8 )、旋转轴(3 )和转动耙(6 );所述反应筒顶部设有湿物料进口( 4 )和低温过热蒸汽出口(5)，底部设有高温过热蒸汽进口( I)和干物料出口( 12);所述大物料盘和小物料盘交替设置、固定于反应筒内壁，大物料盘和小物料盘上都设有物料孔以便物料从中落下，大物料盘和小物料盘上的物料孔错开设置以使物料从上层物料盘上的物料孔下落后正好落在下层物料盘上的物料孔的间隙处，大物料盘和小物料盘中心设有供旋转轴穿过的轴孔以使旋转轴能在该轴孔中转动；所述旋转轴设于反应筒内、与大物料盘及小物料盘垂直设置、其两端分别通过轴承连接于反应筒上下两端并与设于反应筒上端的驱动电机传动连接；所述转动耙固定于旋转轴、分别设于大物料盘和小物料盘上并与该物料盘上面接触以耙动物料。
2.根据权利要求1所述干法氟化铝生产中流化床尾气处理装置，其特征在于:所述大物料盘中心轴孔下方通过连接杆或连接片固定有挡料筒(9)，该挡料筒为圆锥形、中空并上下开口，上口沿小、下口沿大，上口沿靠近旋转轴并伸向大物料盘中心轴孔内，下口沿直径大于小物料盘中心轴孔直径。
3.根据权利要求1或2所述干法氟化铝生产中流化床尾气处理装置，其特征在于:所述反应筒底部设有锥形料仓(10)，高温过热蒸汽进口和干物料出口设于锥形料仓底部。
4.根据权利要求1或2所述干法氟化铝生产中流化床尾气处理装置，其特征在于:所述反应筒底部设有检修孔(11)。
5.根据权利要求1或2所述干法氟化铝生产中流化床尾气处理装置，其特征在于:所述大物料盘和小物料盘下面设有传热片(13)。
6.根据权利要求1或2所述干法氟化铝生产中流化床尾气处理装置，其特征在于:所述小物料盘通过 筋固定于反应筒内壁。
7.根据权利要求3所述干法氟化铝生产中流化床尾气处理装置，其特征在于:所述反应筒底部设有检修孔(11)。
8.根据权利要求3所述干法氟化铝生产中流化床尾气处理装置，其特征在于:所述大物料盘和小物料盘下面设有传热片(13)。
9.根据权利要求3所述干法氟化铝生产中流化床尾气处理装置，其特征在于:所述小物料盘通过筋固定于反应筒内壁。
10.根据权利要求1或2所述干法氟化铝生产中流化床尾气处理装置，其特征在于:所述反应筒内的大物料盘和小物料盘交替设置2-12层。
【文档编号】C01F7/50GK103880055SQ201410094636
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2014年3月15日 优先权日:2014年3月15日
【发明者】林平平, 王 锋, 李俊锋 申请人:宜章弘源化工有限责任公司