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CN111744692A - 一种可应用于煤制乙二醇废液环保处理的防爆雾化喷枪 - Google Patents

一种可应用于煤制乙二醇废液环保处理的防爆雾化喷枪 Download PDF

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Abstract

一种可应用于煤制乙二醇废液环保处理的防爆雾化喷枪，包括进料端和雾化喷头，所述进料端包括冷却介质入口、雾化介质入口、MF废料入口；所述雾化喷头从里到外依次为MF废液通道、防爆喷枪内壁、雾化介质通道、防爆喷枪夹壁、冷却通道和防爆喷枪外壁；所述MF废料入口在所述进料端中与所述MF废液通道连通，所述雾化介质入口在所述进料端中与所述雾化介质通道连通；所述冷却介质入口在所述进料端中与所述冷却通道连通。所述防爆雾化喷枪可以使MF废液在输送、雾化过程温度控制在110℃以下，达到防爆的目的；通过将雾化介质选用压缩空气避免MN与H2O接触反应生成酸造成腐蚀；通过雾化介质中设置旋转部件，雾化均匀稳定，充分彻底。

Description

一种可应用于煤制乙二醇废液环保处理的防爆雾化喷枪
技术领域
本发明涉及废气、废液焚烧技术领域，具体涉及一种可应用于煤制乙二醇废液环保处理的防爆雾化喷枪。
背景技术
煤制乙二醇工艺中草酸二甲酯(DMO)精馏工段甲酸甲酯(MF)分离塔塔顶会产生MF废液，该废液中主要成分为MF、亚硝酸甲酯(MN)、二甲氧基甲烷(ML)以及甲醇(ME)，依照《危险废物鉴别标准》的《易燃性》(GB5085.4)和《危险废物鉴别标准通则》(GB5085.7)的规定，该废液为危险废物，应按照《危险废物焚烧污染控制标准》(GB18484-2001)的规定进行MF废液焚烧无害化处理。
基于经济性的考虑，废液通常采用低压蒸汽做为雾化介质，因该废液中含有MN，MN为爆炸物(methyl nitrite，熔点-17℃，沸点-12℃，易水解释放出亚硝酸，其蒸气能与空气形成爆炸性混合物；1级感度，140℃起爆)其分解后会造成系统压力和温度失控，产生严重事故，所以应将MF废液温度控制在110℃以下，以避免亚硝酸甲酯受热分解；而低压蒸汽温度大于110℃，存在一定的安全隐患，所以不得应用于含有MN的MF废液喷枪作为雾化剂。
发明内容
为解决上述问题，保证废液焚烧系统的长期稳定安全运行，本发明提出一种可应用于煤制乙二醇废液环保处理的防爆雾化喷枪，所述防爆雾化喷枪可以使MF废液在输送、雾化过程温度控制在110℃以下，达到防爆的目的；通过将雾化介质选用压缩空气避免MN与H2O接触反应生成酸造成腐蚀；通过雾化介质中设置旋转部件，雾化均匀稳定，充分彻底。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种可应用于煤制乙二醇废液环保处理的防爆雾化喷枪，包括进料端和雾化喷头，所述进料端包括冷却介质入口、雾化介质入口和MF废料入口；所述雾化喷头从里到外依次为MF废液通道、防爆喷枪内壁、雾化介质通道、防爆喷枪夹壁、冷却通道和防爆喷枪外壁；所述MF废料入口在所述进料端中与所述MF废液通道连通，所述雾化介质入口在所述进料端中与所述雾化介质通道连通；所述冷却介质入口在所述进料端中与所述冷却通道连通。
进一步的，所述雾化介质包括压缩空气，所述冷却介质包括冷却气。
如上所述的一种可应用于煤制乙二醇废液环保处理的防爆雾化喷枪，在所述雾化介质通道中设置雾化介质旋流片。优选的，所述雾化介质旋流片包括扇形结构，可使雾化介质呈螺旋状运动轨迹喷出。
如上所述的一种可应用于煤制乙二醇废液环保处理的防爆雾化喷枪，所述进料端还包括防爆喷枪安装法兰。所述防爆喷枪安装法兰位于冷却介质入口、雾化介质入口和MF废料入口的后面。
如上所述的一种可应用于煤制乙二醇废液环保处理的防爆雾化喷枪，所述雾化介质入口与压缩空气源连接。
如上所述的一种可应用于煤制乙二醇废液环保处理的防爆雾化喷枪，所述进料端包括多级嵌套管道，每级管道与防爆喷枪内壁、防爆喷枪夹壁和防爆喷枪外壁的其中一道相连，与防爆喷枪内壁连接的管道上连接有MF废料入口，与防爆喷枪夹壁连接的管道上连接有雾化介质入口，与防爆喷枪外壁相连的管道上连接有冷却介质入口。通过多级嵌套管道分别与防爆喷枪内壁、防爆喷枪夹壁和防爆喷枪外壁相连的方式，使冷却介质入口、雾化介质入口和MF废料入口能够错开布置，便于进料端安装各类接口。
进一步的，所述进料端各级管道的伸出长度不同，以便错开布置冷却介质入口、雾化介质入口和MF废料入口。具体的，根据防爆喷枪内壁、防爆喷枪夹壁和防爆喷枪外壁在雾化喷头中所处层次不同，越靠近内层的，伸出长度越长。其中，所述MF废料入口位于多级嵌套管道的最远端，所述雾化介质入口位置位于冷却介质入口和MF废料入口之间。
如上所述的一种可应用于煤制乙二醇废液环保处理的防爆雾化喷枪，所述防爆喷枪内壁和防爆喷枪夹壁末端横截面尺寸小于中间位置的横截面尺寸。可使流出雾化喷头的MF废液在出口位置集中，有利于燃烧充分。
进一步的，所述防爆喷枪内壁和防爆喷枪夹壁末端为分体式结构，便于安装，同时降低制造成本。
优选的，所述防爆喷枪内壁末端设有内螺纹，所述防爆喷枪夹壁末端与前部通过外部连接件连接。如此，可保证MF废液通道和雾化介质通道不受末端结构影响，保证气流稳定输出。
上述可应用于煤制乙二醇废液环保处理的防爆雾化喷枪，使用时包括如下行程：
1、MF废液行程。喷枪在工作时，含有MN的MF废液经MF废液入口进入喷枪，经MF废液通道到达喷枪雾化喷头。
2、雾化介质行程。作为雾化介质的压缩空气经雾化介质入口进入喷枪，经雾化介质通道到达雾化介质旋流片，经雾化介质旋流片导流后以螺旋状运动轨迹到达喷枪雾化喷头。
3、雾化燃烧过程。MF废液和呈螺旋状运动轨迹的压缩空气经雾化喷头充分混合，均匀稳定雾化后燃烧，释放大量的热。
4、冷却气行程。冷却气经冷却介质入口进入喷枪，经冷却通道到达喷枪雾化喷头，吸热后离开喷枪。
5、热量转移行程。MF废液通道中的MF废液将热量传递给防爆喷枪内壁后再传递给雾化介质通道中的雾化介质，再传递给防爆喷枪夹壁，再传递给冷却通道中的冷却气；至此大部分热量随冷却气离开所述防爆雾化喷枪，剩余部分的热量由冷却气转递给防爆喷枪外壁，防爆喷枪外壁与外界结构相连，进而将热量转移到外部。
本发明的有益效果在于：
1.本发明的可应用于煤制乙二醇废液环保处理的防爆雾化喷枪，MF废液在输送、雾化工程温度控制在110℃以下，达到防爆的目的。
2.本发明的可应用于煤制乙二醇废液环保处理的防爆雾化喷枪，雾化介质选用压缩空气，避免MN与H2O接触反应生成酸造成腐蚀。
3.本发明的可应用于煤制乙二醇废液环保处理的防爆雾化喷枪，雾化介质设有旋转部件，雾化均匀稳定，充分彻底。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，本申请的方案和优点对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明实施例的一种可应用于煤制乙二醇废液环保处理的防爆雾化喷枪的进料端纵切面示意图。
图2为本发明实施例的一种可应用于煤制乙二醇废液环保处理的防爆雾化喷枪的雾化喷头纵切面示意图。
图中各附图标记所代表的组件为：
防爆喷枪安装法兰101，冷却介质入口102，雾化介质入口103，MF废液入口104，冷却通道202，雾化介质通道203，MF废液通道204，雾化介质旋流片301，防爆喷枪外壁302，防爆喷枪夹壁303，防爆喷枪内壁304。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
基于背景技术分析，MF废液中因含有MN，就不可以使用蒸汽作为的雾化介质且输送及雾化过程温度不宜超过110℃，为保证废液焚烧系统的长期稳定安全运行，本发明提供了一种可应用于煤制乙二醇废液环保处理的防爆雾化喷枪，所述防爆雾化喷枪主要由枪身及雾化喷头组成，枪身即为图1中所示的进料端，所述进料端底部设有防爆喷枪安装法兰101、冷却介质入口102、雾化介质入口103和MF废液入口104；所述防爆喷枪安装法兰101位于冷却介质入口102、雾化介质入口103和MF废液入口104后部，是用于将所述防爆雾化喷枪固定在其他固定部件上的，具体地，所述冷却介质入口102、雾化介质入口103和MF废液入口104通过法兰分别与冷却介质、雾化介质和MF废料连通。
进一步的，所述雾化介质包括压缩空气，所述冷却介质包括冷却气。
如图2所示，所述雾化喷头从里到外依次为MF废液通道204、防爆喷枪内壁304、雾化介质通道203、防爆喷枪夹壁303、冷却通道202和防爆喷枪外壁302。所述MF废液通道204与进料端的MF废料入口104连通，所述雾化介质通道203与进料端的雾化介质入口103连通。所述冷却通道202与进料端的冷却介质入口102连通。
进一步的，所述雾化介质通道203中设置有雾化介质旋流片301。优选的，所述雾化介质旋流片301靠近雾化介质通道203末端，采用扇形结构，可使雾化介质呈螺旋状运动轨迹喷出。
在本实施例中，所述进料端包括多级嵌套管道，每级管道与防爆喷枪内壁304、防爆喷枪夹壁303和防爆喷枪外壁302的其中一道相连，与防爆喷枪内壁304连接的管道上连接有MF废料入口204，与防爆喷枪夹壁303连接的管道上连接有雾化介质入口103，与防爆喷枪外壁302相连的管道上连接有冷却介质入口102。通过多级嵌套管道分别与防爆喷枪内壁304、防爆喷枪夹壁303和防爆喷枪外壁302相连的方式，使冷却介质入口102、雾化介质入口103和MF废料入口204能够错开布置，便于进料端安装各类接口。
进一步的，所述进料端各级管道的伸出长度不同，以便错开布置冷却介质入口102、雾化介质入口103和MF废料入口204。具体的，根据防爆喷枪内壁304、防爆喷枪夹壁303和防爆喷枪外壁302在雾化喷头中所处层次不同，越靠近内层的，伸出长度越长。其中，所述MF废料入口204位于多级嵌套管道的最远端，所述雾化介质入口103位置位于冷却介质入口102和MF废料入口204之间。
本防爆雾化喷枪的另一大结构特点在于，所述防爆喷枪内壁304和防爆喷枪夹壁303末端横截面尺寸小于中间位置的横截面尺寸。可使流出雾化喷头的MF废液在出口位置集中，有利于燃烧充分。
进一步的，所述防爆喷枪内壁304和防爆喷枪夹壁303末端为分体式结构，便于安装，同时降低制造成本。
优选的，所述防爆喷枪内壁304末端设有内螺纹，与前部螺纹连接。所述防爆喷枪夹壁303末端与前部通过外部连接件连接。如此，在保证自身强度的前提下，还可保证MF废液通道204和雾化介质通道203不受末端结构影响，保证气流稳定输出。
所述防爆雾化喷枪的工作部分包括以下内容：
1.MF废液行程：所述喷枪在工作时，含有MN的MF废液经MF废液入口104进入喷枪，经MF废液通道204到达雾化喷头；
2.雾化介质行程：作为雾化介质的压缩空气经雾化介质入口103进入喷枪，经雾化介质通道203到达雾化介质旋流片301，经雾化介质旋流片301导流后以螺旋状运动轨迹到达雾化喷头；
3.雾化燃烧过程：MF废液和呈螺旋状运动轨迹的压缩空气经雾化喷头充分混合，均匀稳定雾化后燃烧，释放大量的热；
4.冷却气行程：冷却气经冷却介质入口102进入喷枪，经冷却通道202到达雾化喷头，吸热后离开喷枪；
5.热量转移行程：MF废液通道204中MF废液将热量传递给防爆喷枪内壁304，传递给雾化介质通道203中的雾化介质压缩空气，再传递给防爆喷枪夹壁303，再传递给冷却通道202中的冷却气；至此大部分热量随冷却气离开喷枪，极少部分的热量由冷却气转递给防爆喷枪外壁302，因防爆喷枪外壁302与外界结构相连，进而将热量转移到外部。
综上，可应用于煤制乙二醇废液环保处理的防爆雾化喷枪，可保障含有MN的MF废液在枪内整个过程温度低于110℃，同时可防止MN与H2O直接接触，避免生成酸腐蚀设备。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种可应用于煤制乙二醇废液环保处理的防爆雾化喷枪，包括进料端和雾化喷头，其特征在于，所述进料端包括冷却介质入口(102)、雾化介质入口(103)和MF废料入口(104)；所述雾化喷头从里到外依次为MF废液通道(204)、防爆喷枪内壁(304)、雾化介质通道(203)、防爆喷枪夹壁(303)、冷却通道(202)和防爆喷枪外壁(302)；所述MF废料入口(104)在所述进料端中与所述MF废液通道(204)连通，所述雾化介质入口(103)在所述进料端中与所述雾化介质通道(203)连通；所述冷却介质入口(102)在所述进料端中与所述冷却通道(202)连通。
2.根据权利要求1所述的一种可应用于煤制乙二醇废液环保处理的防爆雾化喷枪，其特征在于，在所述雾化介质通道(203)中设置雾化介质旋流片(301)。
3.根据权利要求1所述的一种可应用于煤制乙二醇废液环保处理的防爆雾化喷枪，其特征在于，所述进料端还包括防爆喷枪安装法兰(101)。
4.根据权利要求1所述的一种可应用于煤制乙二醇废液环保处理的防爆雾化喷枪，其特征在于，所述雾化介质入口(103)与压缩空气源连接。
5.根据权利要求1所述的一种可应用于煤制乙二醇废液环保处理的防爆雾化喷枪，其特征在于，所述进料端包括多级嵌套管道，每级管道与防爆喷枪内壁(304)、防爆喷枪夹壁(303)和防爆喷枪外壁(302)的其中一道相连，与防爆喷枪内壁(304)连接的管道上连接有MF废料入口(104)，与防爆喷枪夹壁(303)连接的管道上连接有雾化介质入口(103)，与防爆喷枪外壁(302)相连的管道上连接有冷却介质入口(102)。
6.根据权利要求5所述的一种可应用于煤制乙二醇废液环保处理的防爆雾化喷枪，其特征在于，所述进料端的MF废料入口(104)位于多级嵌套管道的最远端，所述雾化介质入口(103)位置位于冷却介质入口(102)和MF废料入口(104)之间。
7.根据权利要求1所述的一种可应用于煤制乙二醇废液环保处理的防爆雾化喷枪，其特征在于，所述防爆喷枪内壁(304)和防爆喷枪夹壁(303)末端横截面尺寸小于中间位置的横截面尺寸。
8.根据权利要求7所述的一种可应用于煤制乙二醇废液环保处理的防爆雾化喷枪，其特征在于，所述防爆喷枪内壁(304)和防爆喷枪夹壁(303)末端为分体式结构。
9.根据权利要求8所述的一种可应用于煤制乙二醇废液环保处理的防爆雾化喷枪，其特征在于，所述防爆喷枪内壁(304)末端设有内螺纹。
10.根据权利要求8所述的一种可应用于煤制乙二醇废液环保处理的防爆雾化喷枪，其特征在于，所述防爆喷枪夹壁(304)末端与前部通过外部连接件连接。
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