一種真空碳氮共滲設備的廢氣處理裝置的制作方法

本發明屬于金屬熱處理設備領域，更具體涉及一種熱處理用真空碳氮共滲設備的廢氣處理裝置。

背景技術：

隨著國內外機械類產品、產業鏈升級，使用真空碳氮共滲設備和工藝對金屬表面性狀進行改良的領域日益增多。

由于目前國內外不部分真空滲碳設備在使用過程中忽視對尾氣的處理，使用簡單的水溶處理或是直接排放。前者收集率低、回收耗能大，在工業應用中普適性低，后者污染環境。當下，消除氨污染對環境帶來的危害已經成為國內外共同關注的重點。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種真空碳氮共滲設備的廢氣處理裝置。

根據本發明的一個方面，提供了一種真空碳氮共滲設備的廢氣處理裝置，包括

殼體，所述殼體的底部設有進氣管，所述殼體的側壁上設有排氣管，所述殼體的頂部設有蓋體，所述蓋體與所述殼體為鉸鏈連接，所述蓋體覆蓋所述殼體的開口，所述蓋體與氣動元件連接，

位于所述殼體內的加熱器和蜂窩狀催化劑，所述加熱器包覆于所述蜂窩狀催化劑中，所述加熱器包括加熱元件和溫控元件，

與所述殼體連接的真空泵，所述真空泵在處理廢氣前將所述殼體內抽真空，所述真空泵在處理廢氣過程中處于工作狀態以保持所述殼體內低壓，

分別與所述氣動元件、加熱元件和溫控元件連接的控制器，所述控制器通過所述氣動元件控制所述蓋體的打開或關閉。

在一些實施方式中，所述控制器為pid控制器。

在一些實施方式中，所述蓋體和所述殼體之間通過壓緊機構密封連接。

在一些實施方式中，所述加熱元件為板式石墨加熱器。

在一些實施方式中，所述加熱器還包括陶瓷絕緣件，所述板式石墨加熱器與陶瓷絕緣件堆疊設置。

在一些實施方式中，所述板式石墨烯加熱器堆疊有四層，每層所述板式石墨烯加熱器之間設有所述陶瓷絕緣件。

在一些實施方式中，所述進氣管位于所述殼體外部的一端設有法蘭，所述排氣管位于所述殼體外部的一端設有法蘭。

在一些實施方式中，所述殼體的內底部設有熱電偶，所述熱電偶與所述控制器連接。

在一些實施方式中，所述殼體的內壁上設有雙層保溫結構，所述雙層保溫結構包括石墨軟氈和長纖石墨硬氈。

其有益效果為：本發明通過真空泵保證在使用前后始終保持真空狀態，在廢氣處理過程中排氣端真空泵持續工作，使設備內保持低壓狀態，提高氨裂解反應正向進行的效率；本發明經過處理的尾氣氨含量、氮化物含量極低，可直接排放到大氣中，安全環保無污染。

附圖說明

圖1是本發明一實施方式的一種真空碳氮共滲設備的廢氣處理裝置的外部結構示意圖；

圖2是本發明一實施方式的一種真空碳氮共滲設備的廢氣處理裝置的內部結構示意圖。

具體實施方式

圖1和圖2示意性地顯示了本發明的一種實施方式的真空碳氮共滲設備的廢氣處理裝置。如圖1和圖2所示，該真空碳氮共滲設備的廢氣處理裝置包括殼體1、位于殼體1內的加熱器2和蜂窩狀催化劑3、與殼體1連接的真空泵以及控制器。

殼體1的內壁上設有雙層保溫結構，雙層保溫結構包括石墨軟氈和長纖石墨硬氈。保溫性能優異，減少使用過程中由于熱量散失導致的能源浪費。殼體1的底部設有進氣管11，進氣管11位于殼體1外部的一端設有法蘭。進氣管11通過法蘭便于和外接裝置進行連接，將外接裝置中待處理的廢氣輸入。殼體1的側壁上設有排氣管12，排氣管12位于殼體1外部的一端設有法蘭。排氣管12通過法蘭便于和收集裝置進行連接，對排出的氣體進行收集。待處理的廢氣通過進氣管11排入裝置內，待分解后從排出管12排出。殼體1的頂部設有蓋體5，蓋體5與殼體1為鉸鏈連接。蓋體5和殼體1之間通過壓緊機構6密封連接。蓋體5覆蓋殼體1的開口。蓋體5與氣動元件4連接。

加熱器2和蜂窩狀催化劑3位于殼體1內。加熱器2包覆于蜂窩狀催化劑3中。結構緊湊，保證被處理的氣體最大程度的接觸催化劑，同時也降低了運轉功耗。加熱器2包括加熱元件和控溫元件。加熱元件為板式石墨加熱器。板式加熱器的發熱面積大、熱效率高且電阻率均勻，同時板式石墨加熱器輕便環保功耗率低，在氨、氮、含碳有機物氣氛下不會發生化學或是物理反應而使得電阻帶阻值變化或脆裂。加熱器2還包括陶瓷絕緣件，板式石墨加熱器與陶瓷絕緣件堆疊設置。相對自由不易損壞，并且方便維護修理。板式石墨烯加熱器堆疊有四層，每層板式石墨烯加熱器之間設有陶瓷絕緣件。控溫元件為熱電偶7。殼體的內底部設有熱電偶7。

真空泵與殼體1連接。真空泵在處理廢氣前將殼體1內抽真空，真空泵在處理廢氣過程中處于工作狀態以保持殼體1內低壓。可提高氨裂解反應正向進行的效率，減少尾氣的氨含量和氮化物含量，可直接排放到大氣中，安全環保無污染。

控制器分別與氣動元件4、加熱元件和溫控元件連接。控制器為pid控制器。裝置在使用過程中一直保持在850℃，使用pid控制器進行控溫，確保使用過程中溫度的穩定性。溫度的穩定性有利于氨裂解反應的正向進行，使尾氣氨含量、氮化物含量極低，可直接排放到大氣中，安全環保無污染。控制器通過氣動元件4控制蓋體5的打開或關閉。控制器控制氣動元件4向上頂起蓋體，同時逆時針轉動直至蓋體完全打開，放入適當規格的蜂窩狀催化劑，并且確認加熱器連接正常后，控制器控制氣動元件4向下帶動蓋體，同時順時針轉動直至蓋體5覆蓋殼體1的開口，并使用壓緊機構6將蓋體5與殼體1壓緊，防止氣體泄露。熱電偶7與控制器連接。控制器控制板式石墨加熱器和熱電偶7配合工作保證殼體內部恒溫均溫，提高氨裂解反應正向進行的效率，使尾氣氨含量、氮化物含量極低，可直接排放到大氣中，安全環保無污染。

本裝置處理廢氣的原理：氣態氨在800-850℃下，在催化劑作用下裂解為75％的氫氣和25％的氮氣，并吸收21.9千卡熱量，其主要反應為2nh3—3h2+n2-21.9千卡。該反應過程的物理性狀為：吸熱膨脹，因此本裝置適量提高溫度、降低壓力有利于該反應正向進行，提高氨裂解的效率，使設備一直保持最佳的運行狀態。

以上所述的僅是本發明的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不脫離本發明創造構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。

技術特征：

技術總結
本發明提供了一種真空碳氮共滲設備的廢氣處理裝置，包括殼體，殼體的底部設有進氣管，殼體的側壁上設有排氣管，殼體的頂部設有蓋體，蓋體與殼體為鉸鏈連接，蓋體覆蓋殼體的開口，蓋體與氣動元件連接，位于殼體內的加熱器和蜂窩狀催化劑，加熱器包覆于蜂窩狀催化劑中，加熱器包括加熱元件和溫控元件，與殼體連接的真空泵，控制器分別與氣動元件、加熱元件和溫控元件連接的控制器，控制器通過氣動元件控制蓋體的打開或關閉。本發明在使用前后始終保持真空狀態，在廢氣處理過程中排氣端真空泵持續工作，使設備內保持低壓狀態，提高氨裂解反應正向進行的效率；本發明經過處理的尾氣氨含量、氮化物含量極低，可直接排放到大氣中，安全環保無污染。

技術研發人員：楊曄;陳紅進;羅意
受保護的技術使用者：江蘇石川島豐東真空技術有限公司
技術研發日：2017.04.28
技術公布日：2017.07.14