一种用于合成氨生产的尾气处理装置

技术领域

本发明涉及合成氨尾气处理领域，更具体地说，它涉及一种用于合成氨生产的尾气处理装置。

背景技术

氨是化肥工业和基本有机化工的主要原料，从氨可加工成硝酸，现代化学工业中，常将硝酸生产归属于合成氨工业范畴，合成氨工业在20世纪初期形成，开始用氨作火炸药工业的原料，为战争服务，第一次世界大战结束后，转向为农业、工业服务，随着科学技术的发展，对氨的需要量日益增长。

合成氨的尾气中会携带有大量的不同成分的气体，里面除了氨气、氢气和氮气外，也会携带有反应中产生的颗粒性物质，由于合成氨的反应是在高温高压下发生，尾气中会携带有大量的热量，这个热量如果弃之不用，会造成极大的能源浪费，而在合成氨生产过程中，其通入的反应气体也需要进行预热，以减少反应时间，而预热过程中，又需要消耗大量的热能因此，综上所述，需要对设备进行相关创新设计。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种用于合成氨生产的尾气处理装置，使得合成氨在生产的过程中，便于实现尾气中颗粒性物质处理和热量的在回收利用处理，提高能源利用效率。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种用于合成氨生产的尾气处理装置，其特征在于：包括第一通气管和第二通气管，还包括：

处理箱，处理箱上侧固定安装有装置箱，第一通气管和第二通气管分别安装在处理箱内部，第一进气口安装在装置箱上，第一通气管上设置有第一进气口和第一出气口，第一出气口安装在处理箱，第二通气管上设置有第二进气口和第二出气口，第二进气口和第二出气口分别安装在处理箱上；

第一清理机构，第一清理机构包括扇板、旋转架、通气腔、摩擦片、传导片、安装筒、第一摩擦区和第二摩擦区，尾气从通气腔中流通时，气流通过带动扇板和旋转架旋转，使得摩擦片在第一摩擦区摩擦产生的静电通过传导片传递给扇板，使得扇板上对气流中的颗粒性物质进行静电吸附，通过第二摩擦区使得静电消除，便于对吸附的颗粒性物质进行清理；

第二清理机构，第二清理机构包括旋转盘、导向槽、清理刷和弹簧，在导向槽中的作用下，旋转盘旋转过程中会带动清理刷在装置箱内部进行上下移动，进而实现对扇板上颗粒性物质的清扫；

换热机构，换热机构包括主动锥齿轮、从动锥齿轮、从动齿轮、第二传动链条、旋转齿轮、第一导热筒和第二导热筒，主动锥齿轮通过从动锥齿轮使从动齿轮旋转，从动齿轮通过第二传动链条带动多个旋转齿轮和从动齿轮同步旋转，进而使第一导热筒和第二导热筒同步旋转，实现均匀换热。

优选地，所述装置箱内部设置有通气腔，通气腔内部固定安装有安装筒，安装筒两端滑动安装有旋转架，两个旋转架之间固定安装有多个扇板，扇板均匀安装在通气腔内部。

优选地，所述安装筒上设置有第一摩擦区和第二摩擦区，扇板靠近安装筒的一侧固定安装有摩擦片，且摩擦片和扇板之间连接安装有传导片。

优选地，所述装置箱内部滑动安装有旋转盘，旋转盘与旋转架固定连接，旋转盘上设置有导向槽，安装筒上侧的装置箱内部竖直移动安装有清理刷，且清理刷一端安装在导向槽内部，清理刷上端安装有弹簧，弹簧固定安装在装置箱上。

优选地，所述安装筒内部移动设置有集尘筒，集尘筒靠近旋转盘的一端固定安装有拉杆，且拉杆固定安装在装置箱上。

优选地，所述处理箱内部的第一通气管上滑动安装有从动锥齿轮，从动锥齿轮一侧啮合连接主动锥齿轮，主动锥齿轮固定轴接主动齿轮。

优选地，所述装置箱内部远离旋转盘的一侧设置有转动齿轮，转动齿轮与之相近的旋转架固定安装，转动齿轮与主动齿轮之间安装有第一传动链条。

优选地，所述从动锥齿轮下端的第一通气管外侧滑动安装有从动齿轮，且从动锥齿轮与从动齿轮固定安装，从动齿轮下侧的第一通气管外侧滑动安装有第一导热筒，且第一导热筒与从动齿轮固定连接，第一通气管下侧安装有积液盒。

优选地，所述第二通气管外侧滑动安装有旋转齿轮，旋转齿轮下侧的第二通气管外侧滑动安装在第二导热筒，且第二导热筒与旋转齿轮固定安装，旋转齿轮和从动齿轮之间安装有第二传动链条，且第一导热筒和第二导热筒接触安装。

与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：

1.本发明所述的一种用于合成氨生产的尾气处理装置，通过扇板、旋转架、通气腔、摩擦片、传导片、安装筒、第一摩擦区和第二摩擦区的配合使用，尾气从通气腔中流通时，气流通过带动扇板和旋转架旋转，使得摩擦片在第一摩擦区摩擦产生的静电通过传导片传递给扇板，使得扇板上对气流中的颗粒性物质进行静电吸附，通过第二摩擦区使得静电消除，便于对吸附的颗粒性物质进行清理；通过旋转盘、导向槽、清理刷和弹簧的配合使用，在导向槽中的作用下，旋转盘旋转过程中会带动清理刷在装置箱内部进行上下移动，进而实现对扇板上颗粒性物质的清扫。

2.本发明所述的一种用于合成氨生产的尾气处理装置，通过主动锥齿轮、从动锥齿轮、从动齿轮、第二传动链条、旋转齿轮、第一导热筒和第二导热筒的配合使用，主动锥齿轮通过从动锥齿轮使从动齿轮旋转，从动齿轮通过第二传动链条带动多个旋转齿轮和从动齿轮同步旋转，进而使第一导热筒和第二导热筒同步旋转，实现均匀换热。

附图说明

图1为本发明提供的一种用于合成氨生产的尾气处理装置的立体示意图；

图2为本发明提供的图1中装置箱和处理箱的俯视结构示意图；

图3为本发明提供的图2中A-A处剖视的结构示意图；

图4为本发明提供的图3中B处放大的结构示意图；

图5为本发明提供的图2中C-C处剖视的结构示意图；

图6为本发明提供的图5中旋转盘和导向槽的结构示意图；

图7为本发明提供的图5中安装筒和集尘筒的结构示意图；

图8为本发明提供的图5中扇板和旋转架的结构示意图；

图9为本发明提供的图2中D-D处剖视的结构示意图；

1、处理箱；2、第一通气管；3、第一出气口；4、第二进气口；5、第二出气口；6、第一进气口；7、装置箱；8、第二通气管；9、第一导热筒；10、第二导热筒；11、积液盒；12、第一传动链条；13、主动锥齿轮；14、主动齿轮；15、从动锥齿轮；16、从动齿轮；17、第二传动链条；18、旋转齿轮；19、旋转盘；20、清理刷；21、扇板；22、拉杆；23、旋转架；24、摩擦片；25、传导片；26、第一摩擦区；27、第二摩擦区；28、安装筒；29、集尘筒；30、通气腔；31、导向槽；32、转动齿轮。

具体实施方式

参照图1-图9对本发明一种用于合成氨生产的尾气处理装置实施例做进一步说明。

见图1、图2、图5、图6、图7、图8和图9，一种用于合成氨生产的尾气处理装置，包括第一通气管2和第二通气管8，还包括处理箱1，处理箱1上侧固定安装有装置箱7，第一通气管2和第二通气管8分别安装在处理箱1内部，第一进气口6安装在装置箱7上，第一通气管2上设置有第一进气口6和第一出气口3，第一出气口3安装在处理箱1，第二通气管8上设置有第二进气口4和第二出气口5，第二进气口4和第二出气口5分别安装在处理箱1上。

第一清理机构包括扇板21、旋转架23、通气腔30、摩擦片24、传导片25、安装筒28、第一摩擦区26和第二摩擦区27，尾气从通气腔30中流通时，气流通过带动扇板21和旋转架23旋转，使得摩擦片24在第一摩擦区26摩擦产生的静电通过传导片25传递给扇板21，使得扇板21上对气流中的颗粒性物质进行静电吸附，通过第二摩擦区27使得静电消除，便于对吸附的颗粒性物质进行清理。

第二清理机构包括旋转盘19、导向槽31、清理刷20和弹簧，在导向槽31中的作用下，旋转盘19旋转过程中会带动清理刷20在装置箱7内部进行上下移动，进而实现对扇板21上颗粒性物质的清扫。

装置箱7内部设置有通气腔30，通气腔30内部固定安装有安装筒28，安装筒28两端滑动安装有旋转架23，两个旋转架23之间固定安装有多个扇板21，扇板21均匀安装在通气腔30内部。

安装筒28上设置有第一摩擦区26和第二摩擦区27，扇板21靠近安装筒28的一侧固定安装有摩擦片24，且摩擦片24和扇板21之间连接安装有传导片25。

装置箱7内部滑动安装有旋转盘19，旋转盘19与旋转架23固定连接，旋转盘19上设置有导向槽31，安装筒28上侧的装置箱7内部竖直移动安装有清理刷20，且清理刷20一端安装在导向槽31内部，清理刷20上端安装有弹簧，弹簧固定安装在装置箱7上。

安装筒28内部移动设置有集尘筒29，集尘筒29靠近旋转盘19的一端固定安装有拉杆22，且拉杆22固定安装在装置箱7上。

合成氨的尾气中会携带有大量的不同成分的气体，里面除了氨气、氢气和氮气外，也会携带有反应中产生的颗粒性物质，且合成氨的反应是在高温下产生，且在反应过程中会有氧气混入，或者对于携带有氧原子的物质参与反应时，合成氨的尾气中会携带有水蒸气，在对合成氨的尾气处理时，即对尾气中的氨气、氢气或者氮气进行回收处理时，需要将水蒸气和颗粒性物质进行首先剔除，故而，将合成氨的尾气从第一通气管2的第一进气口6中通入到装置箱7的通气腔30内部，通气腔30中气体流通处设置成半扇形，进而使尾气从通气腔30中流通时，高温尾气会带动安装在通气腔30内部的扇板21旋转，扇板21通过旋转架23使安装在旋转架23上的多个扇板21同步进行转动，进而使扇板21在气流的作用下进行不停歇旋转，在扇板21带动旋转架23旋转的过程中，扇板21下侧固定设置的摩擦片24，会与固定安装在通气腔30内部的安装筒28进行旋转摩擦，安装筒28上设置有第一摩擦区26和第二摩擦区27，第一摩擦区26和第二摩擦区27上设置有不同属性的金属片，即，摩擦片24与第一摩擦区26摩擦时会产生阳离子静电，摩擦片24与第二摩擦区27摩擦时会产生阴离子静电，此时的阴离子静电可以将阳离子产生的静电中和掉，进而使中和后的扇板21不带静电，故而，当扇板21上的摩擦片24与第一摩擦区26摩擦时，摩擦产生的静电会通过传导片25传递给扇板21，使扇板21上带走静电，当气流从扇板21上流通过时，气流中携带的颗粒性物质会在静电作用下吸附在扇板21上，进而实现对气流中颗粒性物质的去除，扇板21带着吸附的颗粒性物质继续旋转到第二摩擦区27时，扇板21上携带的静电会被中和，当扇板21旋转到集尘筒29上侧的开口处时，与旋转架23固定连接的旋转盘19也会随之旋转，旋转盘19在转动时，设置在旋转盘19上的导向槽31会随之进行转动，由于清理刷20是通过滑轨竖直安装在装置箱7上，所以安装在导向槽31中的清理刷20会在旋转盘19的旋转作用下进行上下移动，清理刷20在上下移动时会对扇板21上的颗粒性物质进行清扫，使颗粒性物质被扫入到集尘筒29中，当集尘筒29内部被盛满时，通过拉杆22将集尘筒29从安装筒28中拉出，将集尘筒29中的物质倒出，对集尘筒29进行清理，提高清理的便捷性，实现对尾气中颗粒性物质的清理。

见图1、图2、图3和图4，换热机构包括主动锥齿轮13、从动锥齿轮15、从动齿轮16、第二传动链条17、旋转齿轮18、第一导热筒9和第二导热筒10，主动锥齿轮13通过从动锥齿轮15使从动齿轮16旋转，从动齿轮16通过第二传动链条17带动多个旋转齿轮18和从动齿轮16同步旋转，进而使第一导热筒9和第二导热筒10同步旋转，实现均匀换热。

处理箱1内部的第一通气管2上滑动安装有从动锥齿轮15，从动锥齿轮15一侧啮合连接主动锥齿轮13，主动锥齿轮13固定轴接主动齿轮14。

装置箱7内部远离旋转盘19的一侧设置有转动齿轮32，转动齿轮32与之相近的旋转架23固定安装，转动齿轮32与主动齿轮14之间安装有第一传动链条12。

从动锥齿轮15下端的第一通气管2外侧滑动安装有从动齿轮16，且从动锥齿轮15与从动齿轮16固定安装，从动齿轮16下侧的第一通气管2外侧滑动安装有第一导热筒9，且第一导热筒9与从动齿轮16固定连接，第一通气管2下侧安装有积液盒11。

第二通气管8外侧滑动安装有旋转齿轮18，旋转齿轮18下侧的第二通气管8外侧滑动安装在第二导热筒10，且第二导热筒10与旋转齿轮18固定安装，旋转齿轮18和从动齿轮16之间安装有第二传动链条17，且第一导热筒9和第二导热筒10接触安装。

由于合成氨的反应是在高温高压下发生，尾气中会携带有大量的热量，这个热量如果弃之不用，会造成极大的能源浪费，因此，在对尾气中的热量进行回收利用时，可以将尾气中的热量，用于合成氨进行反应时，通入反应气体的预热，进而减少反应过程中热量的通入，实现热量的循环使用，热气流在第一通气管2中流通时，热量会传递给第一导热筒9，第一导热筒9聚集到的热量会传递给与其接触的第二导热筒10中，第二导热筒10中聚集的热量会传递给安装在其内部的第二通气管8中，实现热量的回收利用，热量在第一通气管2、第一导热筒9、第二导热筒10和第二通气管8的传递过程中，会存在导热不均的情况，进而导致预热的反应气体热量分布不均，此时，安装在装置箱7内部，且与旋转架23固定安装的转动齿轮32会随着扇板21的旋转进行同步转动，转动齿轮32会通过第一传动链条12使主动齿轮14同步旋转，主动齿轮14会带动与其固定轴接的主动锥齿轮13旋转，主动锥齿轮13通过与其啮合连接的从动锥齿轮15，带动与从动锥齿轮15固定轴接的从动齿轮16旋转，此个从动齿轮16会通过第二传动链条17带动多个旋转齿轮18和其他的从动齿轮16旋转，进而使多个旋转齿轮18和从动齿轮16同步旋转，与旋转齿轮18固定安装的第二导热筒10，与从动齿轮16固定安装的第一导热筒9会进行同步旋转，多个第一导热筒9和第二导热筒10互相接触转动，实现热量的均匀传导，进而使第二通气管8中的反应气体实现均匀预热，合成氨的尾气从第一通气管2的第一出气口3中流出，反应气体会从第二通气管8的第二进气口4流入，从第二通气管8的第二出气口5流出理。

工作原理：合成氨的尾气从第一通气管2的第一进气口6中通入到装置箱7的通气腔30内部，尾气会带动安装在通气腔30内部的扇板21旋转，扇板21通过旋转架23使安装在旋转架23上的多个扇板21同步进行转动，扇板21下侧的摩擦片24会与安装筒28上设置有第一摩擦区26和第二摩擦区27进行旋转摩擦，当扇板21上的摩擦片24与第一摩擦区26摩擦时，摩擦产生的静电会通过传导片25传递给扇板21，气流中携带的颗粒性物质会在静电作用下吸附在扇板21上，扇板21带着吸附的颗粒性物质继续旋转到第二摩擦区27时，扇板21上携带的静电会被中和，当扇板21旋转到集尘筒29上侧的开口处时，与旋转架23固定连接的旋转盘19也会随之旋转，旋转盘19上的导向槽31会随之进行转动，由于清理刷20是通过滑轨竖直安装在装置箱7上，所以安装在导向槽31中的清理刷20会在旋转盘19的旋转作用下进行上下移动，对扇板21上的颗粒性物质进行清扫，使颗粒性物质被扫入到集尘筒29中，转动齿轮32会随着扇板21的旋转进行同步转动，转动齿轮32会通过第一传动链条12使主动齿轮14同步旋转，主动齿轮14会带动与其固定轴接的主动锥齿轮13旋转，主动锥齿轮13通过与其啮合连接的从动锥齿轮15，带动与从动锥齿轮15固定轴接的从动齿轮16旋转，此个从动齿轮16会通过第二传动链条17带动多个旋转齿轮18和其他的从动齿轮16旋转，进而使多个旋转齿轮18和从动齿轮16同步旋转，与旋转齿轮18固定安装的第二导热筒10，与从动齿轮16固定安装的第一导热筒9会进行同步旋转，多个第一导热筒9和第二导热筒10互相接触转动，实现热量的均匀传导，进而使第二通气管8中的反应气体实现均匀预热。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。