一种合成氨生产的尾气高效回收设备

技术领域

本发明涉及尾气回收技术领域，具体是涉及一种合成氨生产的尾气高效回收设备。

背景技术

现有的一种合成氨尾气回收装置包括洗氨提浓箱，洗氨提浓箱内设置有洗氨提浓放置腔，且洗氨提浓箱上顶部设置有洗氨提浓取放口，洗氨提浓箱底部连通设置有合成氨入口，洗氨提浓箱顶部连通设置有排出口；现有的一种合成氨尾气回收装置使用时将合成氨尾气通过洗氨提浓箱进行处理吸收即可；现有的一种合成氨尾气回收装置使用中发现，洗氨提浓箱不能全部处理合成氨的尾气。

中国专利CN208632115U公开了一种合成氨尾气回收装置，包括釜体、釜盖、尾气输入管、洗氨入口管、洗氨出口管和尾气回收管，釜体内设置有处理放置腔，且釜体顶部连通设置有处理取放口，釜盖盖装在釜体顶部处理取放口处，尾气输入管顶部穿过釜体底部与处理放置腔连通，尾气输入管上连通设置有输入阀门，洗氨入口管右侧穿过釜体左侧壁伸入至处理放置腔，洗氨入口管上连通设置有入口阀门，洗氨出口管顶部穿过釜体底部与处理放置腔连通，洗氨出口管上连通设置有出口阀门，尾气回收管底部穿过釜盖顶部与处理放置腔连通，尾气回收管上连通设置有回收阀门，尾气回收管右端与合成氨装置连通；还包括加热网、催化网、加压泵和氮气输入管，加热网和催化网均连接在釜体内侧壁上，且催化网位于加热网上方，加压泵底部连接在釜盖顶部，加压泵输出端穿过釜盖顶部与处理放置腔连通，氮气输入管与加压泵输入端连通。

上述方案只能简单对合成氨的尾气进行过滤，在合成氨生产的过程中，二氧化碳产生后会与氨气混合在一起，如此就需要将二氧化碳与氨气进行分离，现有技术中采用铜洗法进行清洗，即将氨气和二氧化碳的混合气体通入铜氨液中，使得铜氨液将二氧化碳吸收即完成对于二氧化碳和氨气的分离，但是二氧化碳与铜氨液反应时会生成碳酸氨盐结晶，所述结晶会将设备和管道堵住，从而使得设备发生损坏。

发明内容

针对上述问题，提供一种合成氨生产的尾气高效回收设备，进气装置将混合气体注入到外壳内，同时补液装置也会将铜氨溶液注入到外壳中，使得混合气体中的二氧化碳能与铜氨溶液发生反应，此时第一开关阀并非在排出孔的延伸方向上，如此能避免在二氧化碳与铜氨溶液的反应过程中，产生的结晶将第一开关阀的上部封堵柱，使得第一开关阀无法正常开启，随着反应的发生，需要将外壳内的结晶清理出来，此时第一转动盘的上部与排出孔接触，第一转动盘的上部存有大量结晶，第一旋转驱动器通过第一齿轮驱动第一转动盘转动，随着第一转动盘的转动，凝结在第一转动盘上方的结晶便发生脱落，当设置在第一转动盘上的第一通孔与排除孔相互对齐时，第一旋转驱动器停止转动，第一开关阀开启，如此保证了结晶体能正常排除，由于在排除结晶时会损失一定量的铜氨溶液，如此需要通过补液装置进行补液，且排出的铜氨溶液浓度经过反应后显著降低，通过补液装置的补液还能保证反应的正常进行。

为解决现有技术问题，本发明提供一种合成氨生产的尾气高效回收设备，包括外壳和清理装置；清理装置包括补液装置、第一转动盘、第一开关阀、第一旋转驱动器、第一齿轮、排出孔和进气装置；补液装置设置在外壳的侧壁上，补液装置将铜氨溶液注入到外壳内；外壳为圆筒状结构，排出孔沿外壳的轴线方向贯穿开设在外壳的底部；第一转动盘沿外壳的高度方向转动设置在外壳的底部，第一转动盘上沿排出孔的延伸方向贯穿开设有第一通槽，第一转动盘的轴线与第一通槽的轴线不共线，第一转动盘围绕自身轴线在自身的侧壁上均匀开设有多个第一啮合齿；第一开关阀沿第一通槽的延伸方向设置在第一通槽上；第一齿轮沿外壳的高度方向转动设置在第一转动盘的一侧，第一齿轮和设置在第一转动盘上的第一啮合齿相互啮合；第一旋转驱动器设置在第一齿轮的下方，第一旋转驱动器驱动第一齿轮转动；进气装置沿外壳的轴线设置在外壳内，进气装置将混合气体注入到外壳内。

优选的，补液装置包括第二转动盘、第二开关阀、第二旋转驱动器、第二齿轮和限位架；沿外壳的径向方向在外壳的侧壁上贯穿开设有补液口，第二转动盘转动设置在补液口的一侧，第二转动盘上沿补液口的延伸方向贯穿开设有第二通槽，第二通槽的轴线与第二转动盘的轴线不共线，第二转动盘围绕第二转动盘的轴线均匀开设有多个第二啮合齿；第二开关阀沿第二通槽的轴线设置在第二通槽上；第二旋转驱动器设置在第二转动盘的一侧；第二齿轮固定设置在第二旋转驱动器的输出端上，第二齿轮与第二转动盘上的第二啮合齿相互啮合；限位架固定设置在外壳的侧壁上，限位架套设在第二转动盘的外侧，限位架对第二转动盘进行限位。

优选的，补液装置包括随动盘和供液壳；随动盘呈圆形结构，随动盘固定设置在第二开关阀远离第二转动盘的一端，随动盘与第二开关阀的连接处开设有连通口；供液壳套设在随动盘上，随动盘与供液壳转动配合，供液壳远离随动盘的一侧设置有用于供给铜氨溶液的连接管。

优选的，清理装置还包括侧壁清除装置，侧壁清除装置包括驱动装置、转动环和清理件；驱动装置设置在外壳的上部；转动环沿外壳的轴线转动设置在外壳内，转动环位于铜氨溶液的上方；清理件设置有多个，清理件沿外壳的轴线设置在转动环的底部，清理件围绕转动环的轴线均匀排布在转动环上，清理件与外壳的内壁接触。

优选的，进气装置还包括进气管、自清洁装置和连接杆；进气管沿外壳的轴线设置在外壳的内部；自清洁装置设置在进气管的下部，自清洁装置用于对进气管的下端出口进行清理；连接杆的两端分别于自清洁装置和转动环连接，转动环通过连接杆驱动自清洁装置运行。

优选的，自清洁装置包括探入管和刮除件；探入管沿进气管的轴线设置在进气管的底部，探入管没于铜氨溶液中，连接杆的端部与探入管的侧壁固定连接；刮除件沿进气管的轴线设置在进气管内，刮除件与探入管的内壁接触。

优选的，自清洁装置还包括第一电磁铁、第二电磁铁、滑环和导向块；第一电磁铁固定设置在进气管的内壁上；第二电磁铁设置在第一电磁铁的下方，第二电磁铁与进气管的内壁固定连接，第一电磁铁和第二电磁铁之间存有空隙；滑环沿进气管的轴线滑动设置在空隙内，滑环的外部侧壁沿进气管的轴线开设有导向槽，刮除件的上部与滑环的底部固定连接；导向块沿进气管的轴线固定设置在空隙内，导向块固定设置在进气管的内壁上，导向块和导向槽滑动配合。

优选的，清理装置还包括导向壳；导向壳为棱台形结构，导向壳的上下部都设置有开口，导向壳的上开口尺寸大于导向壳的下开口尺寸，导向壳的下开口与排出孔对齐。

优选的，清理装置还包括气泵；导向壳和外壳之间存有空腔，气泵固定设置在外壳的侧壁上，气泵与空腔连通。

优选的，驱动装置包括第三旋转驱动器、第三齿轮和第三齿环；第三旋转驱动器竖直设置在外壳的外侧；第三齿轮固定设置在第三旋转驱动器的输出端上；第三齿环沿外壳的轴线转动设置在外壳的上部，第三齿环和第三齿轮相互啮合，第三齿环的下部固定设置有连接杆，连接杆的下部与转动环固定连接。

本发明相比较于现有技术的有益效果是：

本发明通过设置补液装置、第一转动盘、第一开关阀、第一旋转驱动器、第一齿轮、排出孔和进气装置，进气装置将混合气体注入到外壳内，同时补液装置也会将铜氨溶液注入到外壳中，使得混合气体中的二氧化碳能与铜氨溶液发生反应，此时第一开关阀并非在排出孔的延伸方向上，如此能避免在二氧化碳与铜氨溶液的反应过程中，产生的结晶将第一开关阀的上部封堵柱，使得第一开关阀无法正常开启，随着反应的发生，需要将外壳内的结晶清理出来，此时第一转动盘的上部与排出孔接触，第一转动盘的上部存有大量结晶，第一旋转驱动器通过第一齿轮驱动第一转动盘转动，随着第一转动盘的转动，凝结在第一转动盘上方的结晶便发生脱落，当设置在第一转动盘上的第一通孔与排除孔相互对齐时，第一旋转驱动器停止转动，第一开关阀开启，如此保证了结晶体能正常排除，由于在排除结晶时会损失一定量的铜氨溶液，如此需要通过补液装置进行补液，且排出的铜氨溶液浓度经过反应后显著降低，通过补液装置的补液还能保证反应的正常进行。

附图说明

图1是一种合成氨生产的尾气高效回收设备的立体示意图一。

图2是一种合成氨生产的尾气高效回收设备的立体示意图二。

图3是一种合成氨生产的尾气高效回收设备的剖视立体示意图。

图4是一种合成氨生产的尾气高效回收设备的图3中A处的局部放大示意图。

图5是一种合成氨生产的尾气高效回收设备的图3中B处的局部放大示意图。

图6是一种合成氨生产的尾气高效回收设备的去除了部分外壳底部后的立体示意图。

图7是一种合成氨生产的尾气高效回收设备的去除了外壳后的立体示意图。

图8是一种合成氨生产的尾气高效回收设备的去除了第一旋转驱动器、第一齿轮、第一转动盘和外壳后的俯视示意图。

图9是一种合成氨生产的尾气高效回收设备的图8中C-C处的局部放大示意图。

图10是一种合成氨生产的尾气高效回收设备的去除了驱动装置、第一旋转驱动器、第一齿轮、第一转动盘和外壳后的立体示意图。

图中标号为：

1-外壳；2-清理装置；21-补液装置；211-第二转动盘；212-第二开关阀；213-第二旋转驱动器；214-第二齿轮；215-限位架；216-随动盘；217-供液壳；22-第一转动盘；221-第一开关阀；23-第一旋转驱动器；231-第一齿轮；24-排出孔；25-进气装置；251-进气管；252-自清洁装置；2521-探入管；2522-刮除件；2523-第一电磁铁；2524-第二电磁铁；2525-滑环；2526-导向块；253-连接杆；26-侧壁清除装置；261-驱动装置；2611-第三旋转驱动器；2612-第三齿轮；2613-第三齿环；262-转动环；263-清理件；27-导向壳；271-气泵。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

参照图1-图3：一种合成氨生产的尾气高效回收设备，包括外壳1和清理装置2；清理装置2包括补液装置21、第一转动盘22、第一开关阀221、第一旋转驱动器23、第一齿轮231、排出孔24和进气装置25；补液装置21设置在外壳1的侧壁上，补液装置21将铜氨溶液注入到外壳1内；外壳1为圆筒状结构，排出孔24沿外壳1的轴线方向贯穿开设在外壳1的底部；第一转动盘22沿外壳1的高度方向转动设置在外壳1的底部，第一转动盘22上沿排出孔24的延伸方向贯穿开设有第一通槽，第一转动盘22的轴线与第一通槽的轴线不共线，第一转动盘22围绕自身轴线在自身的侧壁上均匀开设有多个第一啮合齿；第一开关阀221沿第一通槽的延伸方向设置在第一通槽上；第一齿轮231沿外壳1的高度方向转动设置在第一转动盘22的一侧，第一齿轮231和设置在第一转动盘22上的第一啮合齿相互啮合；第一旋转驱动器23设置在第一齿轮231的下方，第一旋转驱动器23驱动第一齿轮231转动；进气装置25沿外壳1的轴线设置在外壳1内，进气装置25将混合气体注入到外壳1内。

第一旋转驱动器23优选为伺服电机，进气装置25将混合气体注入到外壳1内，同时补液装置21也会将铜氨溶液注入到外壳1中，使得混合气体中的二氧化碳能与铜氨溶液发生反应，此时第一开关阀221并非在排出孔24的延伸方向上，如此能避免在二氧化碳与铜氨溶液的反应过程中，产生的结晶将第一开关阀221的上部封堵柱，使得第一开关阀221无法正常开启，随着反应的发生，需要将外壳1内的结晶清理出来，此时第一转动盘22的上部与排出孔24接触，第一转动盘22的上部存有大量结晶，第一旋转驱动器23通过第一齿轮231驱动第一转动盘22转动，随着第一转动盘22的转动，凝结在第一转动盘22上方的结晶便发生脱落，当设置在第一转动盘22上的第一通孔与排除孔相互对齐时，第一旋转驱动器23停止转动，第一开关阀221开启，如此保证了结晶体能正常排除，由于在排除结晶时会损失一定量的铜氨溶液，如此需要通过补液装置21进行补液，且排出的铜氨溶液浓度经过反应后显著降低，通过补液装置21的补液还能保证反应的正常进行。

参照图1和图5：补液装置21包括第二转动盘211、第二开关阀212、第二旋转驱动器213、第二齿轮214和限位架215；沿外壳1的径向方向在外壳1的侧壁上贯穿开设有补液口，第二转动盘211转动设置在补液口的一侧，第二转动盘211上沿补液口的延伸方向贯穿开设有第二通槽，第二通槽的轴线与第二转动盘211的轴线不共线，第二转动盘211围绕第二转动盘211的轴线均匀开设有多个第二啮合齿；第二开关阀212沿第二通槽的轴线设置在第二通槽上；第二旋转驱动器213设置在第二转动盘211的一侧；第二齿轮214固定设置在第二旋转驱动器213的输出端上，第二齿轮214与第二转动盘211上的第二啮合齿相互啮合；限位架215固定设置在外壳1的侧壁上，限位架215套设在第二转动盘211的外侧，限位架215对第二转动盘211进行限位。

第二旋转驱动器213优选为伺服电机，当需要进行补液时，第二旋转驱动器213便启动，第二旋转驱动器213驱动第二齿轮214转动，使得第二齿轮214驱动第二转动盘211转动，当第二转动盘211上的第二通槽与补液口对齐后，第二开关阀212开启，将铜氨溶液注入到外壳1内，当外壳1内的铜氨溶液到达指定高度时，第二开关阀212关闭，第二旋转驱动器213驱动第二齿轮214反向转动，使得第二转动盘211上的第二通槽与补液口分离，如此能避免在反应时结晶将第二开关阀212堵住无法开启的情况，限位架215的设置能使得第二转动盘211稳定转动。

参照图5：补液装置21包括随动盘216和供液壳217；随动盘216呈圆形结构，随动盘216固定设置在第二开关阀212远离第二转动盘211的一端，随动盘216与第二开关阀212的连接处开设有连通口；供液壳217套设在随动盘216上，随动盘216与供液壳217转动配合，供液壳217远离随动盘216的一侧设置有用于供给铜氨溶液的连接管。

由于第二开关阀212会随着第二转动盘211同步转动，若直接在第二开关阀212上设置用于供给铜氨溶液的连接管，那么连接管就需要与第二开关阀212同步转动，如此长时间转动必然会导致连接管磨损，为了保证铜氨溶液的正常供给，通过随动盘216随着第二开关阀212同步转动，而转动盘与供液壳217为转动配合，使得连接管无需随着第二开关阀212同步转动，保证了铜氨溶液的正常供给。

参照图1、图6和图7：清理装置2还包括侧壁清除装置26，侧壁清除装置26包括驱动装置261、转动环262和清理件263；驱动装置261设置在外壳1的上部；转动环262沿外壳1的轴线转动设置在外壳1内，转动环262位于铜氨溶液的上方；清理件263设置有多个，清理件263沿外壳1的轴线设置在转动环262的底部，清理件263围绕转动环262的轴线均匀排布在转动环262上，清理件263与外壳1的内壁接触。

当驱动装置261启动后，驱动装置261便驱动转动环262转动，如此固定设置在转动环262上的清理件263便会对外壳1的内壁进行清理，如此外壳1内铜氨溶液在与二氧化碳反应后产生的结晶便被清理件263清理下来。

参照图1、图7和图8：进气装置25还包括进气管251、自清洁装置252和连接杆253；进气管251沿外壳1的轴线设置在外壳1的内部；自清洁装置252设置在进气管251的下部，自清洁装置252用于对进气管251的下端出口进行清理；连接杆253的两端分别于自清洁装置252和转动环262连接，转动环262通过连接杆253驱动自清洁装置252运行。

混合气体通过进气管251进入到外壳1内，在长时间的供气过程中，在进气管251的下部出口处必然会凝结大量的结晶，当转动环262转动时，转动环262能通过连接杆253驱动自清洁装置252运行，使得自清洁装置252对进气管251的下部出口处的结晶进行清理，防止了进气管251下部出口处的堵塞。

参照图9和图10：自清洁装置252包括探入管2521和刮除件2522；探入管2521沿进气管251的轴线设置在进气管251的底部，探入管2521没于铜氨溶液中，连接杆253的端部与探入管2521的侧壁固定连接；刮除件2522沿进气管251的轴线设置在进气管251内，刮除件2522与探入管2521的内壁接触。

由于探入管2521没于酮酸溶液中，如此探入管2521上会凝结大量的结晶，当转动环262转动时，转动环262通过连接杆253带动探入管2521转动，而刮除件2522设置在进气管251内，如此转动环262便会与刮除件2522发生相对滑动，使得刮除件2522将探入管2521内的结晶刮除下来，防止了探入管2521处的结晶将探入管2521堵死。

参照图4、图9和图10：自清洁装置252还包括第一电磁铁2523、第二电磁铁2524、滑环2525和导向块2526；第一电磁铁2523固定设置在进气管251的内壁上；第二电磁铁2524设置在第一电磁铁2523的下方，第二电磁铁2524与进气管251的内壁固定连接，第一电磁铁2523和第二电磁铁2524之间存有空隙；滑环2525沿进气管251的轴线滑动设置在空隙内，滑环2525的外部侧壁沿进气管251的轴线开设有导向槽，刮除件2522的上部与滑环2525的底部固定连接；导向块2526沿进气管251的轴线固定设置在空隙内，导向块2526固定设置在进气管251的内壁上，导向块2526和导向槽滑动配合。

为了避免在刮除件2522上凝结大量结晶的情况，在不对探入管2521的内壁进行刮除时，第一电磁铁2523处于通电状态，第一电磁铁2523将滑环2525吸引，滑环2525带动刮除件2522沿进气管251的轴线上移，刮除件2522不会与铜氨溶液接触，当需要对探入管2521处的结晶进行清除时，第一电磁铁2523断电，第二电磁铁2524通电，第二电磁铁2524将滑环2525吸引，同时设置在滑环2525上的导向槽与导向块2526对滑环2525具有导向作用，使得滑环2525能稳定沿着进气管251的轴线滑动，如此滑环2525便带动刮除件2522下降，刮除件2522将探入管2521内壁上的结晶清除，同时在不使用刮除件2522时，刮除件2522外表面也不会出现结晶的情况。

参照图7：清理装置2还包括导向壳27；导向壳27为棱台形结构，导向壳27的上下部都设置有开口，导向壳27的上开口尺寸大于导向壳27的下开口尺寸，导向壳27的下开口与排出孔24对齐。

通过导向壳27的引导，结晶便能全部被排出，而不会出现残留在外壳1内的情况。

参照图7：清理装置2还包括气泵271；导向壳27和外壳1之间存有空腔，气泵271固定设置在外壳1的侧壁上，气泵271与空腔连通。

铜氨溶液与二氧化碳的反应过程中，导向壳27内壁上也会凝结大量结晶，通过气泵271将空腔内的气体抽出，使得空腔内形成负压，此时导向壳27发生形变，如此凝结在导向壳27内壁上的结晶便发生脱落。

参照图2和图3：驱动装置261包括第三旋转驱动器2611、第三齿轮2612和第三齿环2613；第三旋转驱动器2611竖直设置在外壳1的外侧；第三齿轮2612固定设置在第三旋转驱动器2611的输出端上；第三齿环2613沿外壳1的轴线转动设置在外壳1的上部，第三齿环2613和第三齿轮2612相互啮合，第三齿环2613的下部固定设置有连接杆253，连接杆253的下部与转动环262固定连接。

第三旋转驱动器2611优选为伺服电机，当第三旋转驱动器2611启动后，第三旋转驱动器2611驱动第三齿轮2612转动，由于第三齿轮2612和第三齿环2613相互啮合，如此第三齿轮2612便能通过连接杆253带动转动环262转动，固定设置在转动环262上的清理件263便能对外壳1内壁上的结晶进行清理。

以上实施例仅表达了本发明的一种或几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。