[實(shí)用新型]一種帶冷卻外殼的多段式直燃爐

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720106994.4
• 申請(qǐng)日: 2017-02-04
• 公開（公告）號(hào): CN206469717U
• 公開（公告）日: 2017-09-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉昌明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 恩國(guó)環(huán)保科技（上海）有限公司
• 主分類號(hào): F27D17/00
• 分類號(hào): F27D17/00
• 代理公司: 上海宏京知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)31297
• 代理人: 趙朋曉

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及碳纖維廢氣處理設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種帶冷卻外殼的多段式直燃爐。

背景技術(shù)

炭化處理是碳纖維生產(chǎn)過(guò)程中的必要環(huán)節(jié)，從炭化爐排放出高溫的廢氣，其溫度在500-1000℃，廢氣以氮?dú)鉃橹鳎廴疚锍煞种饕乔杌瘹洹⒁谎趸肌睔狻⒔褂偷取Ｓ捎谶@部分廢氣的氣體總量很少，所以廢氣污染物的濃度很高。而氰化氫是國(guó)家有毒有害物質(zhì)名錄里的一種劇毒物質(zhì)，具有極大的毒害性，另外一氧化碳、氨氣、焦油等也有一定的毒害性和刺激性，因此，這些廢氣必須經(jīng)過(guò)高效處理，方能達(dá)標(biāo)排放。由于廢氣的溫度高、濃度大，國(guó)家的排放限值非常低，所以普通的技術(shù)手段均無(wú)法處理。采用直接燃燒的方法，是一種可行的方案，多段式直燃爐則是直接燃燒的一種新型可靠的處理設(shè)備，廢氣去除效率高，而且氮氧化物排放濃度低。多段式直燃爐處理碳纖維炭化爐廢氣的基本原理是將廢氣處理分三步進(jìn)行，首先在1100℃以上的高溫下貧氧燃燒，使廢氣中的有害成分發(fā)生還原反應(yīng)，氰化氫、氨氣、焦油等還原為氮?dú)狻⒁谎趸肌錃猓缓髮?duì)還原后的氣體噴水降溫，使溫度降至760℃以上，最后降溫后的氣體再與空氣中的氧氣發(fā)生氧化分解反應(yīng)，用以徹底去除破壞之前還原反應(yīng)生成的氫氣、一氧化碳、以及殘留的碳?xì)浠衔铮瑥亩鴮?shí)現(xiàn)廢氣的徹底凈化。

目前，多段式直燃爐還原區(qū)的反應(yīng)溫度高達(dá)1100多攝氏度，現(xiàn)多采用保溫棉對(duì)爐體內(nèi)部進(jìn)行保溫，但保溫棉厚度達(dá)到一定程度以后，直燃爐的外殼溫度會(huì)下降的比較緩慢，一般爐體加裝保溫棉之后外殼表面溫度尚有120℃以上，外殼溫度高不僅造成熱能損失，增加運(yùn)行成本，還存在一定程度的安全問(wèn)題，這就需要從技術(shù)角度和經(jīng)濟(jì)角度平衡考慮。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種帶冷卻外殼的多段式直燃爐，它可以解決現(xiàn)有技術(shù)中多段式直燃爐的熱量損失大，直燃爐外殼溫度高的問(wèn)題。為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：

本實(shí)用新型提供一種帶冷卻外殼的多段式直燃爐，包括內(nèi)爐體與外殼體，所述內(nèi)爐體設(shè)于所述外殼體內(nèi)部，兩者之間形成冷卻腔體，所述內(nèi)爐體的內(nèi)壁連接保溫層，所述內(nèi)爐體的內(nèi)部包括依次設(shè)置的還原室、冷卻室及氧化室，所述還原室連接廢氣進(jìn)氣管，所述氧化室連接排氣管，所述外殼體上設(shè)有冷空氣進(jìn)氣口，所述冷卻腔體連接排熱導(dǎo)管，所述排熱導(dǎo)管上設(shè)有排氣風(fēng)機(jī)。

優(yōu)選的技術(shù)方案，所述還原室連接燃燒機(jī)，所述冷卻室連接液體噴霧器，所述氧化室連接氧化空氣進(jìn)氣管。

進(jìn)一步的技術(shù)效果，所述燃燒機(jī)為在還原室提供反應(yīng)所需要的熱量，所述液體噴霧器向冷卻室內(nèi)噴灑水噴霧，有助于冷卻室內(nèi)的氣體快速降溫，空氣進(jìn)氣管為氧化室提供氧化反應(yīng)所需要的氧氣。

優(yōu)選的技術(shù)方案，所述保溫層為蓄熱陶瓷纖維棉層，設(shè)于所述還原室內(nèi)的部分保溫層的表面覆蓋有輕質(zhì)澆注料層。

進(jìn)一步的技術(shù)效果，保溫采用輕質(zhì)澆注料與陶瓷纖維棉相接結(jié)合的方式，在確保內(nèi)爐體的外壁溫度不會(huì)過(guò)高的同時(shí)，減輕了直燃爐的重量。

優(yōu)選的技術(shù)方案，所述還原室內(nèi)設(shè)有扼流圈，所述扼流圈環(huán)繞所述還原室的內(nèi)壁并在還原室的內(nèi)壁上形成環(huán)狀凸起。

進(jìn)一步的技術(shù)效果，所述扼流圈使廢氣在還原區(qū)形成充分的繞流，確保廢氣能夠充分的反應(yīng)。

優(yōu)選的技術(shù)方案，所述冷空氣進(jìn)氣口包括設(shè)于所述外殼體上的復(fù)數(shù)個(gè)空氣進(jìn)氣孔，所述排熱導(dǎo)管設(shè)于所述冷卻腔體靠近所述還原室的一端。

進(jìn)一步的技術(shù)效果，冷的空氣由空氣進(jìn)氣孔進(jìn)入冷卻腔體，空氣進(jìn)氣孔分布在外殼體的各個(gè)位置，使得冷的空氣從不同的角度進(jìn)入冷卻腔體，保證冷的空氣與內(nèi)爐體的外壁能夠充分換熱。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的多段式直燃爐在外部設(shè)置了外殼體，外殼體與內(nèi)爐體之間形成冷卻腔體，冷的空氣在排氣風(fēng)機(jī)的抽送下經(jīng)空氣進(jìn)氣口進(jìn)入冷卻腔體，冷的空氣與溫度較高的內(nèi)爐體外壁進(jìn)行對(duì)流換熱，使得內(nèi)爐體的外壁溫度下降，冷的空氣經(jīng)預(yù)熱以后被送往車間再利用。本實(shí)用新型的工藝簡(jiǎn)單，熱能回收率高，外殼體及排氣風(fēng)機(jī)的成本很低，節(jié)省了設(shè)備的制造成本，實(shí)現(xiàn)了技術(shù)與經(jīng)濟(jì)的平衡。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

圖1為本實(shí)用新型多段式直燃爐的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，附圖標(biāo)記具體說(shuō)明如下：內(nèi)爐體1、外殼體2、冷卻腔體3、還原室4、冷卻室5、氧化室6、燃燒機(jī)7、廢氣進(jìn)氣管8、液體噴霧器9、氧化空氣進(jìn)氣管10、蓄熱陶瓷纖維棉層11、輕質(zhì)澆注料層12、扼流圈13、排氣管14、空氣進(jìn)氣孔15、排熱導(dǎo)管16、排氣風(fēng)機(jī)17。

具體實(shí)施方式