汞蒸汽冷凝回收装置及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110332819A(43)申请公布日2019.10.15(21)申请号201910650354.3(22)申请日2019.07.18(71)申请人长沙有色冶金设计研究院有限公司地址410019湖南省长沙市雨花区木莲东路299号(72)发明人欧阳灿陈玉萍王旭魏敏(74)专利代理机构长沙永星专利商标事务所(普通合伙)43001代理人柳莺(51)Int.Cl.F28B1/02(2006.01)F28B9/04(2006.01)F28G9/00(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图2页(54)发明名称汞蒸汽冷凝回收装置及方法(57)摘要本发明公开了一种汞蒸汽冷凝回收装置及方法，其中装置包括水冷式换热组件和汞液收集槽，还包括冲洗单元，换热器均安装在汞液收集槽顶部，汞液收集槽的上端段由若干伸入到槽内液位线以下的竖隔板分隔成与各组换热器一对一布置的气液分离区，管程出口与气液分离区连通布置，在气液分离区上端段的汞液收集槽上设有若干气相出口，气相出口与气液分离区一对一连通布置，第(n-1)组换热器的管程出口通过对应的气相出口与第n组换热器的管程入口连通，N≥n≥2；冲洗单元包括安装在汞液收集槽上的液下泵和若干冲洗喷嘴，液下泵启动抽取汞液收集槽内上部清液经冲洗喷嘴洒出对换热管束进行冲洗。本发明降低了已冷凝汞金属被炉气带入下一工段的概率。CN110332819ACN110332819A权利要求书1/2页1.一种汞蒸汽冷凝回收装置，包括水冷式换热组件、带有溢流口(27)的汞液收集槽(2)，水冷式换热组件包括N组水冷式换热器(1)，N≥2，各组水冷式换热器均包括壳体(11)和安装在壳体内的换热管束(12)，在壳体上设有壳程进口(13)、壳程出口(14)、管程入口(15)和管程出口(16)，其特征在于：还包括冲洗单元(3)，水冷式换热器均安装在汞液收集槽顶部，汞液收集槽的上端段由若干伸入到槽内液位线以下的竖隔板(24)分隔成与各组水冷式换热器一对一布置的气液分离区(25)，管程出口与气液分离区连通布置，在气液分离区上端段的汞液收集槽上设有若干气相出口(26)，气相出口与气液分离区一对一连通并高于溢流口布置，第(n-1)组水冷式换热器的管程出口通过对应的气相出口与第n组水冷式换热器的管程入口连通，第(n-1)组水冷式换热器的壳程进口与第n组水冷式换热器的壳程出口连通，N≥n≥2，第一组水冷式换热器的壳程出口为冷媒体排出口，第N组水冷式换热器的壳程进口为冷媒体输入口；冲洗单元包括安装在汞液收集槽上的液下泵(31)和若干冲洗喷嘴(32)，冲洗喷嘴安装在换热管束上方的壳体内，液下泵底部吸入口位于汞液收集槽内液位上层区域，液下泵的泵出口与各冲洗喷嘴连通，冲洗喷嘴喷洒孔面向换热管束布置，液下泵启动抽取汞液收集槽内上部清液经冲洗喷嘴洒出对换热管束进行冲洗。2.根据权利要求1所述的汞蒸汽冷凝回收装置，其特征在于：与第(n-1)组水冷式换热器连通的气液分离区横截面积大于与第n组水冷式换热器连通的气液分离区的横截面积。3.根据权利要求1所述的汞蒸汽冷凝回收装置，其特征在于：汞液收集槽外环绕有冷媒散热管(4)，冷媒散热管的出口通过循环泵(5)与第N组水冷式换热器的壳程进口连通、进口与第一组水冷式换热器的壳程出口连通。4.根据权利要求3所述的汞蒸汽冷凝回收装置，其特征在于：冷媒散热管的出口和进口分别位于管体的顶部和底部。5.根据权利要求3所述的汞蒸汽冷凝回收装置，其特征在于：所述冷媒散热管的外壁面设有散热翘片。6.根据权利要求1所述的汞蒸汽冷凝回收装置，其特征在于：所述换热管束通过上下平行布置的两个管板安装在壳体内，冲洗喷嘴安装在位于上方的管板上方。7.根据权利要求1所述的汞蒸汽冷凝回收装置，其特征在于：汞液收集槽呈下部为倒锥形的圆筒状。8.一种利用权利要求1至7任一所述装置进行汞蒸汽冷凝回收的方法，其特征在于包括如下步骤：S1、形成气液分离区往汞液收集槽(2)内注入清液，清液水平面高于竖隔板底面布置，清液上方的槽腔由竖隔板分隔成若干与各组水冷式换热器一对一布置的气液分离区(25)；S2、串联冷媒介质、往水冷式换热组件中注入含汞炉气进行多级分离与换热冷媒从第n组水冷式换热器壳程进口(13)进入，依次流通第n组水冷式换热器、第(n-1)组水冷式换热器直至第一组水冷式换热器的壳程后从第一组水冷式换热器的壳程出口排出；经过空气冷凝器降温后的含汞炉气从第一组水冷式换热器的管程入口(15)进入，并在2CN110332819A权利要求书2/2页该组水冷式换热器内与冷媒体进行第一次间接换热，含汞炉气温度降低使得部分汞蒸汽与水蒸气冷凝成液态形成混合炉气，随后混合炉气从该组水冷式换热器的管程出口(16)进入到