一种用于吸收氟化氢的半干态吸附装置的制作方法

文档序号:15645787发布日期:2018-10-12 22:34阅读:828来源:国知局

本实用新型涉及电解铝、磷酸生产等行业的含氟气体处理技术领域,尤其涉及一种用于吸收氟化氢的半干态吸附装置。



背景技术:

现有氟化氢吸附工艺一般采用高温氧化铝吸附,或采用碱液吸附。车间内的二次废气一般温度较低,达不到高温氧化铝吸附所需温度,而碱液吸附由于碱液中含水量较高,后续碱液浓缩过程能耗较大。

现有的高温氧化铝吸附工艺缺点是:氧化铝直接与氟化氢作用,反应速度较慢,氧化铝高温吸收工艺通常需要400℃左右的反应温度,一般二次烟气远远达不到这个温度。

现有的碱液吸收工艺的缺点是:碱液吸收工艺为保证碱液与含氟气体充分接触,一般需在喷啉装置或填料塔中进行,但喷淋装置或普通填料塔均需要较大的液体循环量,所以碱液总量和含水率都比较高。用碱液吸收氟化氢,后续碱液蒸发时能耗高;碱液蒸发产物形态不易控制,易生成粉尘,若采用造粒装置成形则设备成本较高。



技术实现要素:

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足,提供一种用于吸收氟化氢的半干态吸附装置,以解决上述技术问题的至少一种。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下:一种用于吸收氟化氢的半干态吸附装置,包括:

吸附筒,所述吸附筒的一侧开设有用于通入含氟废气的进气口,所述吸附筒的顶部开设有用于排放净化气的出气口,所述出气口设置有用于检测所述净化气含水率的在线湿度检测仪,所述吸附筒在所述进气口与所述出气口之间的区域内由下至上依次设置有填料层、喷淋层和捕雾板;

喷淋加湿装置,所述喷淋加湿装置的输出端与所述喷淋层连通,所述喷淋加湿装置与所述在线湿度检测仪电连接;

碱液喷淋装置,所述碱液喷淋装置的输出端与所述喷淋层连通。

本实用新型的有益效果是:本实用新型的半干态吸附装置,用于吸收含氟废气中的氟化氢气体,通过向填料层喷淋碱液,使得填料层在碱液的浸润下成为半干态,具备常温下有效吸收含氟废气中氟化氢的能力,且半干态的填料含水量小,易于干燥;通过在线湿度检测仪能够与喷淋加湿装置联动控制,补充吸附过程中含氟废气带走的水蒸气,有效的维持填料层的含水率;吸附后的粒状产物形态更利于运输。

在上述技术方案的基础上,本实用新型还可以做如下改进。

进一步,所述填料层的填料为多孔氧化铝颗粒。

进一步,所述填料层的含水率为10-20%。

进一步,所述含氟废气经过所述填料层后,所述填料层内的填料为多孔氧化铝颗粒及吸附在其表面的氟化钠和六氟铝酸钠的混合物。

采用上述进一步方案的有益效果是:填料层通过碱液浸润成半干态,常温下即可有效的吸收含氟废气中的氟化氢气体,多孔氧化铝颗粒分散后表面积很大,在相同接触面积下所需液体量比金属或塑料填料少;此外,半干态的填料含水量小,易于干燥,且颗粒均匀,干燥后无粉尘,易于搬运。

进一步,所述碱液喷淋装置包括:

碱液储存装置,所述碱液储存装置放置于所述吸附筒的外侧;

第一计量泵,所述第一计量泵的输入端通过第一管路与所述碱液储存装置连通,输出端通过第二管路与所述喷淋层连通。

进一步,所述碱液为氢氧化钠溶液。

采用上述进一步方案的有益效果是:在对含氟废气中氟化氢气体进行吸收之前,由第一计量泵向喷淋层供入碱液,由喷淋层将碱液喷淋到填料层内,使得填料层为半干态。

进一步,所述喷淋加湿装置包括:

纯水储存装置,所述纯水储存装置放置于所述吸附筒的外侧;

第二计量泵,所述第二计量泵的输入端通过第三管路与所述纯水储存装置连通,输出端通过第四管路与所述第二管路连通,所述第二计量泵与所述在线湿度检测仪电连接。

采用上述进一步方案的有益效果是:纯水储存装置在在线湿度检测仪的控制下,通过第二计量泵向喷淋层供入纯水,喷淋层通过喷淋方式来补充吸附过程中废气携带走的水蒸气,以维持填料层的含水率为10-20%。

附图说明

图1为本实用新型所述半干态吸附装置的整体结构图。

附图中,各标号所代表的部件列表如下:

1、吸附筒;11、进气口;12、出气口;13、填料层;14、喷淋层;15、捕雾板;2、喷淋加湿装置;21、纯水储存装置;22、第二计量泵;23、第三管路;24、第四管路;3、碱液喷淋装置;31、碱液储存装置;32、第一计量泵;33、第一管路;34、第二管路;4、在线湿度检测仪。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本实用新型,并非用于限定本实用新型的范围。

如图1所示,本实用新型的.一种用于吸收氟化氢的半干态吸附装置,包括吸附筒1、喷淋加湿装置2和碱液喷淋装置3,所述吸附筒1的一侧开设有用于通入含氟废气的进气口11,所述吸附筒1的顶部开设有用于排放净化气的出气口12,所述出气口12设置有用于检测所述净化气含水率的在线湿度检测仪4,吸附筒1在所述进气口11与所述出气口12之间的区域内由下至上依次设置有填料层13、喷淋层14和捕雾板15;所述喷淋加湿装置2的输出端与所述喷淋层14连通,所述喷淋加湿装置2与所述在线湿度检测仪4电连接;所述碱液喷淋装置3的输出端与所述喷淋层14连通。

相对于现有技术,本实用新型的半干态吸附装置,通过向填料层13喷淋碱液,使得填料层13在碱液的浸润下成为半干态,具备常温下有效吸收含氟废气中氟化氢的能力,且半干态的填料含水量小,易于干燥;通过在线湿度检测仪4能够与喷淋加湿装置2联动控制,补充吸附过程中含氟废气带走的水蒸气,有效的维持填料层的含水率。

如图1所示,在本实用新型的一些具体实施例中,所述碱液喷淋装置3包括碱液储存装置31和第一计量泵32,所述碱液储存装置31放置于所述吸附筒1的外侧;所述第一计量泵32的输入端通过第一管路33与所述碱液储存装置31连通,输出端通过第二管路34与所述喷淋层14连通。在本实用新型中,所述填料层13的填料优选为多孔氧化铝颗粒。所述填料层13内填料的含水率为10-20%。在半干态吸附装置在吸收氟化氢气体之前,碱液喷淋装置3通过喷淋层14向填料层内多孔氧化铝颗粒喷淋碱液,使得多孔氧化铝颗粒在碱液的浸润下成半干态,含水率为10-20%;填料层13通过碱液浸润成半干态,常温下即可有效的吸收含氟废气中的氟化氢气体,多孔氧化铝颗粒分散后表面积很大,在相同接触面积下所需液体量比金属或塑料填料少;此外,半干态的填料含水量小,易于干燥,且颗粒均匀,干燥后无粉尘,易于搬运。在一些具体实施例当中,当氟化物吸附总量达到预定值后,可能过人孔更换填料,换出的含氟填料经干燥后用于生产电解铝。

进一步的,为了维持填料层的含水率为10-20%,所述喷淋加湿装置2包括纯水储存装置21和第二计量泵22,所述纯水储存装置21放置于所述吸附筒1的外侧;所述第二计量泵22的输入端通过第三管路23与所述纯水储存装置21连通,输出端通过第四管路24与所述第二管路34连通,所述第二计量泵22与所述在线湿度检测仪4电连接。纯水储存装置在在线湿度检测仪的控制下,通过第二计量泵向喷淋层供入纯水,喷淋层通过喷淋方式来补充吸附过程中废气携带走的水蒸气,以维持填料层的含水率为10-20%。在线湿度检测仪4检测出气口的净化气湿度,通过净化气湿度与填料湿度的经验公式换算,并与第二计量泵22联动控制,对填料层13的填料进行喷淋加湿,从而维持填料层13中填料含水率为10-20%。

在本实用新型的半干态吸附装置在吸收含氟废气中的氟化氢气体时,包括以下步骤:步骤1,碱液喷淋装置3通过喷淋层14向填料层13喷淋碱液;步骤2,向吸附筒1内通入含氟废气,含氟废气穿过所述填料层13、喷淋层14和捕雾板15,由出气口12排出;步骤3,在线湿度检测仪4检测所述净化气的含水率,控制喷淋加湿装置2向所述填料层13喷淋加湿。所述步骤3具体为,在线湿度检测仪4检测所述出气口12净化气的含水率,根据净化气湿度与填料湿度的经验公式换算,第二计量泵22由纯水储存装置21向喷淋层14中供入纯水,所述喷淋层14向所述填料层13喷淋纯水,保持所述填料层13的填料含水率为10-20%。需要说明的是,喷淋层14包括与碱液喷淋装置3和喷淋加湿装置2连通的管路以及用于喷淋的喷头或喷嘴。

优选的,所述碱液为氢氧化钠溶液。优选的,所述填料层13的填料为多孔氧化铝颗粒。在本实用新型的一些具体实施例当中,所述步骤2中,含氟废气经过所述填料层13后,所述填料层13内的填料为多孔氧化铝颗粒及吸附在其表面的氟化钠和六氟铝酸钠的混合物。当氟化物吸附总量达到预定值后可能过人孔更换填料,换出的含氟填料经干燥后用于生产电解铝。

本实用新型的半干态吸附装置,能够有效的吸收含氟废气中的氟化氢气体,通过向填料层13中喷淋氢氧化钠溶液,填料层13在氢氧化钠溶液浸润后呈半干态,含氟废气、氢氧化钠溶液和氧化铝填料在填料层中发生反应,生成氟化钠、六氟铝酸钠的混合物,该混合物吸附于多孔氧化铝填料表面,从而达到吸收含氟废气中氟化氢气体的效果,吸附后的粒状产物形态更利于运输;采用本实用新型的含氟废气处理方法,液体用量较少,且后续处理所需的能耗较低。

在本说明书的描述中,参考术语“实施例一”、“实施例二”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体方法、装置或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、方法、装置或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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