[实用新型]一种稳定产生三氧化硫气体的装置有效
申请号: | 201920525182.2 | 申请日: | 2019-04-17 |
公开(公告)号: | CN210001593U | 公开(公告)日: | 2020-01-31 |
发明(设计)人: | 赵婷雯;付康丽;赵瀚辰;杨嵩;程广文;杨成龙;李阳 | 申请(专利权)人: | 华能国际电力股份有限公司;西安热工研究院有限公司 |
主分类号: | C01B17/74 | 分类号: | C01B17/74 |
代理公司: | 61200 西安通大专利代理有限责任公司 | 代理人: | 徐文权 |
地址: | 100031 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 石英 蒸发反应器 三段 加热炉 硫酸 控温管 注射管 本实用新型 氮气气瓶 蒸发系统 注射系统 三氧化硫气体 三氧化硫气 出口 硫酸溶液 依次连接 注射器 | ||
本实用新型涉及三氧化硫气体制取技术领域,具体为一种稳定产生三氧化硫气体的装置,包括硫酸注射系统和硫酸蒸发系统;所述的硫酸注射系统包括依次连接的硫酸溶液注射器、石英注射管和石英蒸发反应器;所述石英注射管插入到石英蒸发反应器内的1/3‑1/2处;所述的硫酸蒸发系统包括三段控温管式加热炉和氮气气瓶;所述的三段控温管式加热炉内放置石英蒸发反应器;所述的氮气气瓶的出口与石英蒸发反应器的入口相连;所述的三段控温管式加热炉中从入口到出口依次均匀分为三段;石英注射管的出口位于第二段内。本实用新型结构简单,设计合理,使用方便,稳定性和生成率高。
技术领域
本实用新型涉及三氧化硫气体制取技术领域,具体为一种稳定产生三氧化硫气体的装置。
背景技术
燃煤机组烟气中的三氧化硫不仅易引发空预器堵塞、锅炉管道设备腐蚀,且三氧化硫气体是一种严重的污染物,作为前驱体形成PM2.5,引发大气雾霾和环境污染。由于三氧化硫极易与烟气中的水蒸气结合形成硫酸蒸汽,并在温度低于酸露点的受热面上凝结,造成低温腐蚀。烟气中三氧化硫含量越高,酸露点越高,腐蚀的范围越广也越严重。三氧化硫不稳定且难以长期保存。为了进一步实现烟气中三氧化硫的精准采样和测量,研究低温腐蚀对设备的影响,需在试验台稳定获得气态三氧化硫。
常用的三氧化硫制备技术包括五氧化二磷与浓硫酸脱水反应,催化氧化二氧化硫,发烟硫酸法等,经验证发现上述方法均难以实现稳定的气态三氧化硫供给。
实用新型内容
针对现有技术中存在的问题,本实用新型提供一种实现稳定的三氧化硫气体供给的稳定产生三氧化硫气体的装置,结构简单,设计合理,使用方便,稳定性和生成率高。
本实用新型是通过以下技术方案来实现:
一种稳定产生三氧化硫的装置,包括硫酸注射系统和硫酸蒸发系统;所述的硫酸注射系统包括依次连接的硫酸溶液注射器、石英注射管和石英蒸发反应器;所述石英注射管插入到石英蒸发反应器内的1/3-1/2处;
所述的硫酸蒸发系统包括三段控温管式加热炉和氮气气瓶;所述的三段控温管式加热炉内放置石英蒸发反应器;所述的氮气气瓶的出口与石英蒸发反应器的入口相连。
优选的,所述的硫酸溶液注射器置于注射泵上。
优选的,所述的氮气气瓶与石英蒸发反应器之间依次设有氮气阀门和氮气质量流量计。
优选的,所述的石英蒸发反应器的管径为4-5mm,其尾部设有孔径为1-4μm的石英砂芯板,出口处设有保温装置。
优选的,所述的石英注射管的管径为0.8-1.1mm,其与硫酸溶液注射器连接处通过鲁尔接头相连,与石英蒸发反应器连接处通过堵头相连。
优选的,所述的三段控温管式加热炉中从入口到出口依次均匀分为三段;石英注射管的出口位于第二段内。
与现有技术相比,本实用新型具有以下有益的技术效果:
本实用新型通过在三段控温管式加热炉,对由石英注射管送入石英蒸发反应器内的硫酸溶液进行蒸发即可获得三氧化硫气体,极大地提高了三氧化硫的生成率和稳定性;通过限定石英注射管插入到石英蒸发反应器中的长度和石英注射管的管径,保证了硫酸溶液的稳定蒸发;通过限定石英蒸发反应器的管径,并在其尾部增设石英砂芯,可实现三氧化硫气体与氮气充分均匀混合;通过控制管式加热炉的温度,避免了三氧化硫的冷凝,保证了其稳定性。
进一步的,通过改变烟气量、硫酸溶液浓度、硫酸溶液注入量和硫酸溶液注入时间,从而可以精准的调节出口三氧化硫气体的浓度,通过蒸发反应器尾部的保温装置,将三氧化硫保持为气体状态,可以避免三氧化硫气体冷凝造成的损失。
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