CN105132717A - 一种自预热含汞物料蒸馏装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及含汞物料蒸馏用设备技术领域，尤其是一种自预热含汞物料蒸馏装置，通过由预热层A和设置在预热层A下的存料层B，设置在存料层B下的蒸馏层C，设置在蒸馏层C底部的通风塔，通风塔上设置的聚废室、燃烧盘，聚废室底部设置有废料输送管，燃烧盘底部设置有塔底燃烧器，塔底燃烧器底端与分流器连接，分流器上还设置有燃气运输管a和燃气运输管b，分流器的底端还设置有燃气总管组成蒸馏装置，使蒸馏装置在进行含汞物料蒸馏处理时，蒸馏出来的汞蒸气与含汞物料进行热交换，达到预热和预冷的目的，降低能耗和节约冷却水的用量；并通过喷火头、燃烧盘的设置，使得含汞物料在蒸馏管内得到均匀受热蒸馏，提高了汞回收率。

Description

一种自预热含汞物料蒸馏装置

技术领域

本发明涉及含汞物料蒸馏用设备技术领域，尤其是一种自预热含汞物料蒸馏装置。

背景技术

含汞物料的处理用的设备成为了当前汞加工或者生产企业所面临的较为严峻的问题之一，其由于结构设置不合理，往往在进行含汞物料处理时，导致汞成分的泄露，进而造成大面积的环境污染，甚至威胁着人们的身体健康安全，为此，随着环保部门的相关的政策出台，使得汞生产与加工企业面临着对汞排放量的调整和控制成为了企业生存和败落的关键性选择。

现有技术中，对于汞蒸馏处理的装置由于其结合设置不合理，使得在蒸馏过程中需要较高的能耗才能够使得投入在蒸馏炉中的含汞物料受热，并且其受热的均匀度也还是不能满足含汞物料的需求，进而使得部分含汞物料倍蒸馏完整的程度较低，使得排放出来的废弃物中的含汞成分量较大，进而导致的环境的污染，并且在整个处理过程中，由于结构和材质的选取不合理，使得其抗腐蚀能力较差，受热速度较慢，进而使得处理含汞物料的能耗较大，周期较长，增大了成本；再者经过处理后形成的汞蒸气需要冷却，进而其能耗难以得到回收利用，并且需要消耗大量的冷却水，进而造成废水产出率较高，能耗较大。

为此，本研究者结合现有技术的缺陷，并立足于目前环保部门的要求，经过逐步的对含汞物料处理中采用的蒸馏设备进行研究与探索，进而使得含汞物料的蒸馏设备能够降低能耗、延长使用寿命，降低汞成分的排放和泄露率，进而为含汞物料处理用设备领域提供了一种新思路。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种自预热含汞物料蒸馏装置。

具体是通过以下技术方案得以实现的：

一种自预热含汞物料蒸馏装置，由预热层A和设置在预热层A下的存料层B，设置在存料层B下的蒸馏层C，设置在蒸馏层C底部的通风塔，通风塔上设置的聚废室、燃烧盘，聚废室底部设置有废料输送管，燃烧盘底部设置有塔底燃烧器，塔底燃烧器底端与分流器连接，分流器上还设置有燃气运输管a和燃气运输管b，分流器的底端还设置有燃气总管组成。

所述的蒸馏层C，其内部设置有蒸馏管，蒸馏管的上端设置有漏斗，漏斗的上端端口与存料层B的底口大小一致，并与存料层B相连通；蒸馏管的底端与聚废室相连通；蒸馏层C的外壁上设置有尾气出口；所述的燃气运输管a与喷火头a相连接；所述的燃气运输管b与喷火头b相连接。

所述的存料层B，其下端端口与蒸馏层C中的漏斗的上端端口大小一致，并且与漏斗的上端端口连通，并在存料层B的侧壁上设置有蒸汽流出管，蒸馏流出管弯曲后与预热层A的侧壁相连通；存料层B的上端端口与预热层A的下端端口一样大，并且在存料层B的上端端口与预热层A的下端端口相连接处设置有含汞物料开关。

所述的预热层A，其内部设置有预热机构，预热机构由气体分散管，气体分散管通过管道与蒸馏流出管相连通，并在气体分散管上设置有换热管，换热管与设置在预热层A外侧壁上的聚气管连通，聚气管底端设置有低温蒸汽管。

所述的预热层A的顶端设置有盖子，盖子上面设置有把手。

所述的通风塔上设置有通风口。

所述的通风口在通风塔上的个数至少为2个。

所述的通风口处还设置有能够调节风力大小的调节片。

所述的蒸馏管，其由最内层的陶瓷，中间层的抗腐蚀发热材料和最外层的钢板，经过50-100kN的挤压力在温度为700-1000℃挤压成型的。

所述的抗腐蚀发热材料是有磷石膏、金属氧化物、粉煤灰、火电厂飞灰混合后，在1000-1400℃熔融搅拌处理20-40min后，冷却获得。

上述的磷石膏用量为金属氧化物的11-13重量％。

上述的粉煤灰用量为金属氧化物的3-5重量％。

上述的火电厂飞灰用量为金属氧化物的17-21重量％。

上述的金属氧化物为氧化镁、三氧化二铝、氧化铜、三氧化二铁的混合物，混合比为镁元素的含量不得少于铝元素的含量，铜元素的含量不得高于铁元素的含量，铁元素的含量不得高于铝元素与镁元素含量之和，并且铁元素的含量不得低于铝元素与铜元素的含量之和。

与现有技术相比，本发明的技术效果体现在：

通过由预热层A和设置在预热层A下的存料层B，设置在存料层B下的蒸馏层C，设置在蒸馏层C底部的通风塔，通风塔上设置的聚废室、燃烧盘，聚废室底部设置有废料输送管，燃烧盘底部设置有塔底燃烧器，塔底燃烧器底端与分流器连接，分流器上还设置有燃气运输管a和燃气运输管b，分流器的底端还设置有燃气总管组成蒸馏装置，进而使得蒸馏装置在进行含汞物料蒸馏处理时，其能够使得蒸馏出来的汞蒸气与含汞物料先进行热交换，进而达到预热含汞物料和预冷汞蒸气的目的，进而降低了能耗和节约了冷却水的用量；并且进一步的通过喷火头、燃烧盘的设置，进而使得含汞物料在蒸馏管内得到均匀受热蒸馏，提高了蒸馏效率，降低了废弃物中的汞成分的含量，使得整个汞生产系统中排除的汞的含量低于0.5％，进而降低了环境污染。

尤其是经过对蒸馏炉中的各结构的合理布置，进而使得含汞物料在蒸馏管中的受热均匀，蒸馏效果显著，进而使得蒸馏含汞物料的周期缩短，再结合上述的预热和预冷处理，降低了整个工艺的能耗和冷却水资源的消耗量，并结合对蒸馏管的结构设置，进而使得蒸馏炉中的含汞物料中的汞成分难于挥发，进而降低了环境污染，并且也使得含汞物料中的汞成分得到均匀的受热蒸馏，进而提高了蒸馏效率，降低了废弃物中的汞成分的排除率，提高了汞的回收率，降低了环境污染。

再结合对蒸馏管材料的选取，以及蒸馏管中的材料的结构布局，进而使得蒸馏管的抗腐蚀性能增强，延长了蒸馏装置的使用寿命，再结合对蒸馏管的原料选取以及结合原料的配比和制备方法，进而使得制备的蒸馏管的结构合理，受热均匀，热传导性能较优，进而提高了蒸馏管内含汞物料的蒸馏效率。

上述进一步的还可以对蒸馏管中的各层中的材料的厚度进行研究，进而使得蒸馏管的结构更为合理，在延长使用寿命的同时，进一步的提高其热传导效率，提高受热速度，降低能耗；上述陶瓷的最优厚度为3-5cm，中间层的抗腐蚀发热材料的厚度为20-50cm较优，最外层的钢板结构稍微薄一点较好，最好设置在3-10cm厚。

上述的蒸馏管的各层材料的厚度选取是经过将蒸馏装置的整体结构设置好后，再在蒸馏层里面安装不同厚度层的上述材料进行含汞物料的蒸馏实验，进而对上述蒸馏管的最终的腐蚀情况以及蒸馏汞的能耗量以及产出汞蒸气的时间进行对比分析而得出来的，并经过上述的对比分析，在最内层的陶瓷层高于5cm，其含汞物料中的汞蒸气产出时间是设置在5cm以下的3-7倍，而低于3cm后，其使用寿命大大的缩短，其使用的周期是在3-5cm的0.1-0.3倍；最外层钢板厚度设置在10cm以上，则受热时间为10cm以下的8-9倍，设置在3cm以下，其抗腐蚀的能力仅仅为3-10cm之间的0.1-0.3倍；中间层设置的厚度为60cm时，则陶瓷层受热时间为厚度为50cm的6-7倍，在20-50cm之间的厚度时，陶瓷层受热时间相差不大，在1-5min内波动，并且其被腐蚀的使用的时间相差也仅为1-2天，而当低于20cm的厚度时，其极易被腐蚀穿透，进而造成蒸馏管的报废。

为此，本研究者对蒸馏管的各层的厚度以及材料进行选取，在结合处理工艺，进而使得蒸馏管的抗腐蚀能力较强，而且还提高了受热速率，降低了能耗，缩短了蒸馏汞的时间，降低了能耗和成本。

附图说明

图1为本发明的自预热含汞物料蒸馏装置的结构示意图。

A-预热层B-存料层C-蒸馏层。

1-气体分散管2-蒸汽流出管3-漏斗4-喷火头a5-蒸馏管6-燃气运输管a7-通风塔8-塔底燃烧器9-分流器10-燃气总管11-废料输送管12-燃烧盘13-燃气运输管b14-喷火头b15-低温蒸汽管16-聚气管17-换热管18-把手19-聚废室20-尾气出口21-通风口。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施方式来对本发明的技术方案做进一步的限定，但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。

实施例

如图1所示，一种自预热含汞物料蒸馏装置，由预热层A和设置在预热层A下的存料层B，设置在存料层B下的蒸馏层C，设置在蒸馏层C底部的通风塔7，通风塔7上设置的聚废室19、燃烧盘12，聚废室19底部设置有废料输送管11，燃烧盘12底部设置有塔底燃烧器8，塔底燃烧器8底端与分流器9连接，分流器9上还设置有燃气运输管a6和燃气运输管b13，分流器9的底端还设置有燃气总管10组成。

进一步的，在某些实施例中，所述的蒸馏层C，其内部设置有蒸馏管5，蒸馏管5的上端设置有漏斗3，漏斗3的上端端口与存料层B的底口大小一致，并与存料层B相连通；蒸馏管5的底端与聚废室19相连通；蒸馏层C的外壁上设置有尾气出口20；所述的燃气运输管a6与喷火头a4相连接；所述的燃气运输管b13与喷火头b14相连接。

在另外一些实施例中，所述的存料层B，其下端端口与蒸馏层C中的漏斗3的上端端口大小一致，并且与漏斗3的上端端口连通，并在存料层B的侧壁上设置有蒸汽流出管2，蒸馏流出管2弯曲后与预热层A的侧壁相连通；存料层B的上端端口与预热层A的下端端口一样大，并且在存料层B的上端端口与预热层A的下端端口相连接处设置有含汞物料开关。

所述的预热层A，其内部设置有预热机构，预热机构由气体分散管1，气体分散管1通过管道与蒸馏流出管2相连通，并在气体分散管1上设置有换热管17，换热管17与设置在预热层A外侧壁上的聚气管16连通，聚气管16底端设置有低温蒸汽管15。

所述的预热层A的顶端设置有盖子，盖子上面设置有把手18。

在另外的某些实施例中，所述的通风塔7上设置有通风口21。

在其他的某些实施例中，所述的通风口21在通风塔7上的个数至少为2个。

再进一步的，实现火力的调整，在某些实施例中，所述的通风口21处还设置有能够调节风力大小的调节片。

为了提高使用寿命，延长使用周期，降低成本，在其他的某些实施例中，所述的蒸馏管5，其由最内层的陶瓷，中间层的抗腐蚀发热材料和最外层的钢板，经过50-100kN的挤压力在温度为700-1000℃挤压成型的。

再进一步的，为了使得获得材料能够满足蒸馏管的需求，在其他的某些实施例中，所述的抗腐蚀发热材料是有磷石膏、金属氧化物、粉煤灰、火电厂飞灰混合后，在1000-1400℃熔融搅拌处理20-40min后，冷却获得。

上述的磷石膏用量为金属氧化物的11-13重量％。

上述的粉煤灰用量为金属氧化物的3-5重量％。

上述的火电厂飞灰用量为金属氧化物的17-21重量％。

上述的金属氧化物为氧化镁、三氧化二铝、氧化铜、三氧化二铁的混合物，混合比为镁元素的含量不得少于铝元素的含量，铜元素的含量不得高于铁元素的含量，铁元素的含量不得高于铝元素与镁元素含量之和，并且铁元素的含量不得低于铝元素与铜元素的含量之和。

在其他的某些实施例中，上述陶瓷的最优厚度为3-5cm，中间层的抗腐蚀发热材料的厚度为20-50cm较优，最外层的钢板结构稍微薄一点较好，最好设置在3-10cm厚。

Claims (10)

1.一种自预热含汞物料蒸馏装置，其特征在于，由预热层A和设置在预热层A下的存料层B，设置在存料层B下的蒸馏层C，设置在蒸馏层C底部的通风塔(7)，通风塔(7)上设置的聚废室(19)、燃烧盘(12)，聚废室(19)底部设置有废料输送管(11)，燃烧盘(12)底部设置有塔底燃烧器(8)，塔底燃烧器(8)底端与分流器(9)连接，分流器(9)上还设置有燃气运输管a(6)和燃气运输管b(13)，分流器(9)的底端还设置有燃气总管(10)组成。

2.如权利要求1所述的自预热含汞物料蒸馏装置，其特征在于，所述的蒸馏层C，其内部设置有蒸馏管(5)，蒸馏管(5)的上端设置有漏斗(3)，漏斗(3)的上端端口与存料层B的底口大小一致，并与存料层B相连通；蒸馏管(5)的底端与聚废室(19)相连通；蒸馏层C的外壁上设置有尾气出口(20)；所述的燃气运输管a(6)与喷火头a(4)相连接；所述的燃气运输管b(13)与喷火头b(14)相连接。

3.如权利要求1所述的自预热含汞物料蒸馏装置，其特征在于，所述的存料层B，其下端端口与蒸馏层C中的漏斗(3)的上端端口大小一致，并且与漏斗(3)的上端端口连通，并在存料层B的侧壁上设置有蒸汽流出管(2)，蒸馏流出管(2)弯曲后与预热层A的侧壁相连通；存料层B的上端端口与预热层A的下端端口一样大，并且在存料层B的上端端口与预热层A的下端端口相连接处设置有含汞物料开关。

4.如权利要求1所述的自预热含汞物料蒸馏装置，其特征在于，所述的预热层A，其内部设置有预热机构，预热机构由气体分散管(1)，气体分散管(1)通过管道与蒸馏流出管(2)相连通，并在气体分散管(1)上设置有换热管(17)，换热管(17)与设置在预热层A外侧壁上的聚气管(16)连通，聚气管(16)底端设置有低温蒸汽管(15)。

5.如权利要求1或4所述的自预热含汞物料蒸馏装置，其特征在于，所述的预热层A的顶端设置有盖子，盖子上面设置有把手(18)。

6.如权利要求1所述的自预热含汞物料蒸馏装置，其特征在于，所述的通风塔(7)上设置有通风口(21)。

7.如权利要求6所述的自预热含汞物料蒸馏装置，其特征在于，所述的通风口(21)在通风塔(7)上的个数至少为2个。

8.如权利要求6或7所述的自预热含汞物料蒸馏装置，其特征在于，所述的通风口(21)处还设置有能够调节风力大小的调节片。

9.如权利要求2所述的自预热含汞物料蒸馏装置，其特征在于，所述的蒸馏管(5)，其由最内层的陶瓷，中间层的抗腐蚀发热材料和最外层的钢板，经过50-100kN的挤压力在温度为700-1000℃挤压成型的。

10.如权利要求9所述的自预热含汞物料蒸馏装置，其特征在于，所述的抗腐蚀发热材料是有磷石膏、金属氧化物、粉煤灰、火电厂飞灰混合后，在1000-1400℃熔融搅拌处理20-40min后，冷却获得。