CN220918671U - 氟化氢气体净化装置 - Google Patents

Abstract

一种氟化氢气体净化装置包括密封罐体、硫酸喷淋机构、耐酸导流板，所述密封罐体的下端设有进气口，密封罐体的顶部设有出气口，硫酸喷淋机构和耐酸导流板位于密封罐体中，硫酸喷淋机构位于耐酸导流板的上方，密封罐体的进气口位于耐酸导流板的下方，所述耐酸导流板包括导流板盘面、三级溢流管，所述耐酸导流板盘面上分布有若干通孔，三级溢流管设置在导流板盘面的通孔上，所述三级溢流管的侧壁设有至少两排溢流孔，同一排的溢流孔上下分布，三级溢流管的上端设有至少两个溢流槽，三级溢流管的内壁还设有与溢流孔数量相同的内管，内管与溢流孔相邻，硫酸经过溢流孔后进入内管中。耐酸导流板在三级溢流作用下，硫酸的覆盖面更广更均匀。

Description

氟化氢气体净化装置

技术领域

本实用新型涉及氟化氢生产技术领域，尤其涉及一种氟化氢气体净化装置。

背景技术

氟化氢由萤石和硫酸在反应炉中制备而成。刚制备出的氟化氢气体高温且含有水分、硫、粉尘、硫酸等杂质，通常需要先用浓硫酸进行洗涤净化。即在洗涤装置内，浓硫酸先喷淋到导流板上，导流板分布有多个通孔，浓硫酸沿着导流板上的通孔下落，同时，氟化氢气体沿着导流板上的通孔上升，从而吸收水蒸气、硫以及粉尘。现有技术的导流板在通孔边缘设有一圈挡环，当浓硫酸的液面超过挡环后，浓硫酸沿着挡环的内壁向下流。如此，浓硫酸分布的会更加均匀。尽管如此，还是会有一些气体会沿着浓硫酸的间隙向上流动，从而使部分固体颗粒随着气流排出。设备长时间运行后，这些固体颗粒会逐渐蓄积到管道中，造成管道堵塞。由于氟化氢气体是被外界的负压风机抽出洗涤装置，随着管道的堵塞，负压风机的功率也需要逐步提高，从而提升设备的整体的运行成本。同时，也会对设备的安全性带来隐患。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种使浓硫酸分布更加均匀、净化效果更佳的氟化氢气体净化装置。

一种氟化氢气体净化装置包括密封塔体、喷淋机构、导流板，所述密封塔体的下端设有进气口，密封塔体的顶部设有出气口，喷淋机构和导流板位于密封塔体中，喷淋机构位于导流板的上方，密封塔体的进气口位于导流板的下方，所述导流板包括导流板盘面、三级溢流管，所述导流板盘面上分布有若干通孔，三级溢流管设置在导流板盘面的通孔上，所述三级溢流管的侧壁设有至少两排溢流孔，同一排的溢流孔上下分布，三级溢流管的上端设有至少两个溢流槽，三级溢流管的内壁还设有与溢流孔数量相同的内管，内管与溢流孔相邻，硫酸经过溢流孔后进入内管中。

上述氟化氢气体净化装置中，所述导流板的材质为碳纤维改性聚四氟乙烯。

上述氟化氢气体净化装置中，所述三级溢流管呈圆柱形，三级溢流管设有2~4排溢流孔，每排溢流孔有2~4个，三级溢流管的上端设有2~4个溢流槽，溢流槽与内管相错开。

上述氟化氢气体净化装置中，所述三级溢流管的高度大于10厘米，直径不大于15厘米。

上述氟化氢气体净化装置中，所述氟化氢气体净化装置包括两个平行设置的导流板，导流板之间的距离为4~6米。

上述氟化氢气体净化装置中，所述导流板的两侧还分别设有一排二级溢流管，所述二级溢流管的上端设有至少两个溢流槽，二级溢流管的高度大于15厘米，直径不大于5厘米。

有益效果：本实用新型的氟化氢气体净化装置的导流板上分布有三级溢流管，硫酸以一定流量通过喷淋管道下落到导流板上后，当硫酸的液位超过溢流管的最高点时，形成液封并开始进行溢流分布。

具体的，溢流孔为一级溢流。溢流孔的高度不同，溢流孔处的压强也不同，如此，通过溢流孔进入溢流管的硫酸喷射速度也不同，溢流孔位置越低，硫酸喷射速度越大，如此，进入溢流管的硫酸会有更广的覆盖面。溢流槽为二级溢流。由于溢流槽是从溢流管的上端开出的豁口，其底部明显低于溢流管的上边沿。硫酸从溢流槽流出后，同样带有一定的初速度，同时，由于溢流槽具有一定的宽度，从溢流槽流出的硫酸会形成“水膜”，从而使得气体与硫酸的接触面更大。溢流管的上端面为三级溢流。溢流管的上端面在溢流时，初速度较小，但是硫酸流量更大，内管的边沿能够为硫酸提供良好的引导作用，使得硫酸能够蔓延至溢流管的中心位置。如此，与现有技术的导流板相比，本实用新型的导流板在三级溢流作用下，硫酸的覆盖面更广更均匀，从而使净化效果更好。

附图说明

图1为本实用新型的氟化氢气体净化装置的结构示意图。

图2为本实用新型的导流板的结构示意图。

图3为本实用新型的三级溢流管的结构示意图。

图中：氟化氢气体净化装置10、密封塔体20、喷淋机构30、耐酸喷头301、喷淋管道302、导流板40、导流板盘面401、三级溢流管402、溢流孔4021、溢流槽4022、内管4023、二级溢流管403。

实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

请参看图1至图3，一种氟化氢气体净化装置10包括密封塔体20、喷淋机构30、导流板40，所述密封塔体20的下端设有进气口，密封塔体20的顶部设有出气口，喷淋机构30和导流板40位于密封塔体20中，喷淋机构30位于导流板40的上方，密封塔体20的进气口位于导流板40的下方，所述导流板40包括导流板盘面401、三级溢流管402，所述导流板40盘面上分布有若干通孔，三级溢流管402设置在导流板盘面401的通孔上，所述三级溢流管402的侧壁设有至少两排溢流孔4021，同一排的溢流孔4021上下分布，三级溢流管402的上端设有至少两个溢流槽4022，三级溢流管402的内壁还设有与溢流孔4021数量相同的内管4023，内管4023与溢流孔4021相邻，硫酸经过溢流孔4021后进入内管4023中。

本实用新型的导流板40由耐酸腐材料制备而成。现有技术的耐酸腐材料一般是钢衬四氟乙烯材料。该材料在长期使用后容易出现鼓包、变形被腐蚀等问题，从而容易造成硫酸分布不均的问题，使得净化效果变差。本实用新型由于是具有梯度的三级溢流管402，具有一定的高度，四氟乙烯的内部衬钢会明显增加成本，同时更加容易出现变形等问题，但是如果内部不衬钢，强度又无法满足使用要求。因此在一较佳实施方式中，所述导流板40的材质为碳纤维改性聚四氟乙烯。碳纤维改性聚四氟乙烯首先能够满足耐腐蚀的要求，并且它的强度跟钢衬四氟乙烯强度相当，并且比四氟乙烯更加耐高温，从而能够提升导流板的使用寿命。

三级溢流管402的截面形状可以是多边形，也可以是椭圆形、圆形等。从加工难度、抗变形性能等角度出发，在一较佳实施方式中，所述三级溢流管402呈圆柱形。溢流孔4021的目的是让硫酸的流动更加均匀，覆盖面更大。在一较佳实施方式中，三级溢流管402设有2~4排纵向排布的溢流孔4021，每排溢流孔4021的数量是2~4个，三级溢流管402的上端设有2~4溢流槽4022，溢流槽4022与内管4023相错开。如此，溢流孔4021喷出的硫酸与溢流槽4022流出的硫酸能够尽量减少干涉，从而使得硫酸的覆盖面更大。

如果溢流管的高度过低或溢流管直径过小，那么三级溢流将难以展开，三级溢流的效果将达不到预期。如果溢流管的高度过高或溢流管直径过大，那么三级溢流将过于分散，不同级之间会存在较大间隙，使得氟化氢气体从间隙通过，硫酸与气流的接触将变少。在一较佳实施方式中，所述三级溢流管402的高度大于15厘米，直径不大于10厘米。如此，除了能够产生较好的导流效果，还有助于固体颗粒的沉降。部分固体颗粒在导流板上方受重力作用沉降到导流板上。由于导流板高度较高，能够承载大量的沉降物。从而减少导流板清淤的频率。如此，能够减少系统的停车频率，降低因停车造成的生产损失。

为了进一步提升氟化氢气体净化装置10的净化效果，在一较佳实施方式中，所述氟化氢气体净化装置10包括两个平行设置的导流板40，导流板40之间的距离为4~6米。上层的硫酸从导流板上留下后将继续落到下层的导流板上。上层的硫酸在下落过程中与氟化氢气体接触时，也会吸收其中的固体颗粒和水分。两个导流板40之间的距离为4~6米，有助于硫酸与氯化氢气体接触。

上述氟化氢气体净化装置10中，所述导流板40的两侧还分别设有一排二级溢流管403，所述二级溢流管403的上端设有至少两个溢流槽4022，二级溢流管403的高度大于15厘米，直径不大于5厘米。

在一较佳实施方式中，所述喷淋机构30包括耐酸喷头301、喷淋管道302、循环泵，耐酸喷头301设置在导流板的正上方并与喷淋管道302连接，循环泵设置在喷淋管道302上，使得密封塔体20底部的浓硫酸能够重新打入耐酸喷头301。在开始阶段，喷淋机构30喷入的是98%的浓硫酸，以吸收氟化氢气体中的水分。随着吸收的进行，浓硫酸的浓度逐渐下降，直至硫酸中的含水量达到10%~20%。当硫酸浓度继续下降时对水分的吸收效果就会明显下降，则需要对硫酸进行处理，例如向其中掺入98%的浓硫酸，或者加入三氧化硫使得浓硫酸的含水量下降。

在洗涤过程中，部分固体颗粒将会沉降到密封塔体20的底部形成淤泥，这部分的固体颗粒可以在积累到一定量时通过阀门卸出。由于该部分淤泥是浸泡在浓硫酸中，具有很强的腐蚀性。后续还需要对该部分淤泥进行清洗。还有部分固体颗粒将会沉降到导流板上。随着时间的进行，导流板上的沉降物越来越厚，从而对三级沉降的影响越来越大，也会影响氟化氢气体的净化效果。因此，在一段时间后，还需要将导流板从密封塔体20上拆卸下来进行清淤。

以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属于实用新型所涵盖的范围。

Claims (6)

1.一种氟化氢气体净化装置，其特征在于：包括密封塔体、喷淋机构、导流板，所述密封塔体的下端设有进气口，密封塔体的顶部设有出气口，喷淋机构和导流板位于密封塔体中，喷淋机构位于导流板的上方，密封塔体的进气口位于导流板的下方，所述导流板包括导流板盘面、三级溢流管，所述导流板盘面上分布有若干通孔，三级溢流管设置在导流板盘面的通孔上，所述三级溢流管的侧壁设有至少两排溢流孔，同一排的溢流孔上下分布，三级溢流管的上端设有至少两个溢流槽，三级溢流管的内壁还设有与溢流孔数量相同的内管，内管与溢流孔相邻，硫酸经过溢流孔后进入内管中。

2.如权利要求1所述的氟化氢气体净化装置，其特征在于：所述导流板的材质为碳纤维改性聚四氟乙烯。

3.如权利要求1所述的氟化氢气体净化装置，其特征在于：所述三级溢流管呈圆柱形，三级溢流管设有2~4排溢流孔，每排溢流孔有2~4个，三级溢流管的上端设有2~4个溢流槽，溢流槽与内管相错开。

4.如权利要求1所述的氟化氢气体净化装置，其特征在于：所述三级溢流管的高度大于10厘米，直径不大于15厘米。

5.如权利要求1所述的氟化氢气体净化装置，其特征在于：所述氟化氢气体净化装置包括两个平行设置的导流板，导流板之间的距离为4~6米。

6.如权利要求1所述的氟化氢气体净化装置，其特征在于：所述导流板的两侧还分别设有一排二级溢流管，所述二级溢流管的上端设有至少两个溢流槽，二级溢流管的高度大于10厘米，直径不大于5厘米。