用于废硫酸处理的雾化器制造技术

本发明专利技术公开一种用于废硫酸处理的雾化器。该用于废硫酸处理的雾化器包括依次连接的混合管(4)、喉管(2)、缩管(1)和扩管(3)，混合管(4)上设置有压缩空气连接口(6)和废硫酸连接口(5)，混合管(4)内具有混合腔，喉管(2)、缩管(1)和扩管(3)为文丘里结构。根据本发明专利技术的雾化器，能够解决在废硫酸处理过程中喷嘴被废硫酸里的有机物等杂质堵塞的严重问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及硫酸工业
，具体而言，涉及一种用于废硫酸处理的雾化器。
技术介绍
本文中的废硫酸是指浓度w(H2SO4)为80％～82.73％，聚合物w(C/H)含量12.73％～15％，水w(H2O)含量4.54％～5％，密度(ρ)为1585kg.m-3，黏度为28mPas的稀硫酸。废硫酸产生来自于青海盐湖工业股份有限公司综合利用项目一、二期工程拥有天然气乙炔、VCM、钾碱、烧碱等多个生产装置，这些装置在生产工艺过程中的干燥、洗涤工序将产生上述指标的废硫酸。其中以乙炔装置排放的废硫酸量最多，约1.8万吨/年，且较其他装置产生的废硫酸有机物含量和粘度偏高，色泽呈黑色，性质不稳定，散发特殊性臭味，极易附着在管道内造成堵塞。硫酸在化工、钢铁等行业广泛应用，但在生产过程中，硫酸的利用率很低，大量的废硫酸随同废水一同排放出去。这些废水如不经过处理而排放到环境中，不仅会使水体或土壤酸化，对生态环境造成危害，而且造成资源的浪费。本文中所涉及的废硫酸浓度较高，我公司通过引进中石油抚顺分公司的专利技术“高温裂解废硫酸技术”，可以实现对含有机物废硫酸的处理，并回收再用。但是，由于废硫酸极易造成堵塞，在使用中间混合式Y型喷嘴雾化器时，即使是实现了最优的雾化方式，也无法从根本上解决喷嘴被废有机物等杂质堵塞的严重问题。
技术实现思路
本专利技术实施例中提供一种用于废硫酸处理的雾化器，能够解决在r>废硫酸处理过程中喷嘴被废硫酸里的有机物等杂质堵塞的严重问题。为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供一种用于废硫酸处理的雾化器，包括依次连接的混合管、喉管、缩管和扩管，混合管上设置有压缩空气连接口和废硫酸连接口，混合管内具有混合腔，喉管、缩管和扩管为文丘里结构。进一步地，扩管的入口至出口的锥度α为20至45度。进一步地，扩管的入口至出口的锥度α为30度。进一步地，压缩空气连接口沿混合管的轴向延伸，废硫酸连接口沿垂直于混合管的中心轴的方向延伸。进一步地，压缩空气连接口与混合管的连接位置处设置有第一止挡凸缘，废硫酸连接口与混合管的连接位置处设置有第二止挡凸缘。进一步地，喉管沿废硫酸的流动方向为截面递减的弧形收缩结构，扩管沿废硫酸的流动方向为截面递增的弧形扩张结构。进一步地，混合管的直径为20mm，缩管的直径为15mm。进一步地，雾化器由022Cr17Ni12Mo2材料焊接而成，雾化器的管壁厚度为4mm。应用本专利技术的技术方案，用于废硫酸处理的雾化器包括依次连接的混合管、喉管、缩管和扩管，混合管上设置有压缩空气连接口和废硫酸连接口，混合管内具有混合腔，喉管、缩管和扩管为文丘里结构，雾化器采用一次风混合的方式避免了废硫酸和压缩空气在喷嘴处混合造成的堵塞和雾化锥不稳定的情况，文丘里结构的喉管可以通过二次增压冲击堵塞物，防止废硫酸中有机物堵塞喷嘴，因此能够解决废硫酸处理过程中喷嘴被废硫酸里的有机物等杂质堵塞的严重问题。附图说明图1是本专利技术实施例的用于废硫酸处理的雾化器的剖视结构示意图。附图标记说明：1、缩管；2、喉管；3、扩管；4、混合管；5、废硫酸连接口；6、压缩空气连接口；7、第一止挡凸缘；8、第二止挡凸缘。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细描述，但不作为对本专利技术的限定。如图1所示，根据本专利技术的实施例，用于废硫酸处理的雾化器包括依次连接的混合管4、喉管2、缩管1和扩管3，混合管4上设置有压缩空气连接口6和废硫酸连接口5，混合管4内具有混合腔，喉管2、缩管1和扩管3为文丘里结构。雾化器采用一次风混合的方式避免了废硫酸和压缩空气在喷嘴处混合造成的堵塞和雾化锥不稳定的情况，文丘里结构的喉管可以通过二次增压冲击堵塞物，防止废硫酸中有机物堵塞喷嘴，因此能够解决废硫酸处理过程中喷嘴被废硫酸里的有机物等杂质堵塞的严重问题。在专利技术人对雾化器进行改造的过程中，基于废硫酸处理的特性，雾化器不仅要满足废硫酸的雾化要求，还需要满足废硫酸的裂解反应完全要求，同时需要保证雾化器在废硫酸处理的过程中不会被废硫酸中的有机物堵塞喷嘴。在对雾化器进行初步改造时，首先需要选择合适的雾化器类型来进行改造，对此，专利技术人对几种雾化器进行了分析比较，由于裂解反应完全要求理论提供的酸滴直径D＜500μm，对此，专利技术人选取了三种雾化器来作为要改造的雾化器类型，这三种雾化器分别为空气混合式雾化器中的Y型喷嘴雾化器、电子高频震荡(振荡频率为2.4MHz)雾化器和空气混合式雾化器中的单路压力雾化器。对于第一种雾化器而言，基本型(φ2.5×6孔)雾化器的雾化效果理论上可以提供酸滴直径D理论值为(50μm～80μm)，在三种雾化器中为最优，再次通过扩大喷嘴直径(由φ2.5×6孔扩大至φ5×6孔)，估算雾化效果扩大至(200μm～320μm)，仍符合高温裂解工艺的需要，因此可以满足裂解完全反应要求。对于第二种雾化器而言，雾化效果理论上可以提供酸滴直径D理论值为(100μm～300μm)，且不涉及喷嘴堵塞，但是由于裂解反应操作条件(炉前温度950℃)限制此类型雾化器的安装与使用，故排除此种雾化器。对于第三种雾化器而言，可以提供内直径15mm～30mm的管状结构，在此内直径范围内雾化器不易堵塞，但酸滴直径D理论值为(240μm～800μm)，直径范围过大，因此不易满足高温裂解工艺的需要，可作为备选研究方案。专利技术人在对该Y型喷嘴雾化器进行改造的实践中发现，该种雾化器虽然可以满足高温裂解工艺的需要，但是使用中仍然会出现喷嘴堵塞的问题，因此最终选择。而在实际的废硫酸处理工艺中，雾化器必须满足“气—固—液”三相工质的使用要求，因此可以寻求从“气—固”两相工质类型的喷嘴进行改造来获取满足废硫酸处理工艺要求的雾化器。目前，提供“气—固”两相工质类型的喷嘴以煤粉喷嘴类型为主，而煤粉烧嘴在结构形式上多样化，各具特点，不仅提供了不同方式，且结构简单。工业燃煤设备燃用煤粉时，都是在输送管道中已经和一部分或全部空气均匀混合，其混合情况对燃烧过程的影响不像液体和气体那样突出，主要任务是将“流化”送入炉内燃烧，在对煤粉进行处理的过程中，对于固相煤粉而言，并不容易堵塞喷嘴，因此可以考虑结合该种结构对用于废硫酸处理的雾化器进行改造，避免废硫酸中的有机物堵塞喷嘴。基于上述思路，专利技术人将单路压力雾化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于废硫酸处理的雾化器，其特征在于，包括依次连接的混合管(4)、喉管(2)、缩管(1)和扩管(3)，所述混合管(4)上设置有压缩空气连接口(6)和废硫酸连接口(5)，所述混合管(4)内具有混合腔，所述喉管(2)、缩管(1)和扩管(3)为文丘里结构。

【技术特征摘要】
1.一种用于废硫酸处理的雾化器，其特征在于，包括依次连接的混合管(4)、
喉管(2)、缩管(1)和扩管(3)，所述混合管(4)上设置有压缩空气连接口
(6)和废硫酸连接口(5)，所述混合管(4)内具有混合腔，所述喉管(2)、
缩管(1)和扩管(3)为文丘里结构。
2.根据权利要求1所述的雾化器，其特征在于，所述扩管(3)的入口至出
口的锥度α为20至45度。
3.根据权利要求2所述的雾化器，其特征在于，所述扩管(3)的入口至出
口的锥度α为30度。
4.根据权利要求1所述的雾化器，其特征在于，所述压缩空气连接口(6)
沿所述混合管(4)的轴向延伸，所述废硫酸连接口(5)沿垂直于所述混合管
(4)的中心轴的方向延伸。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：李存福，李辉林，张剑，李得占，张森，范仲斌，刘清华，
申请(专利权)人：青海盐湖工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：青海;63