一种环保型高浓度盐酸生产设备的制作方法

1.本技术涉及盐酸生产领域，特别涉及一种环保型高浓度盐酸生产设备。


背景技术：

2.盐酸是氯化氢(hcl)的水溶液，属于一元无机强酸，工业用途广泛。盐酸主要采用电解法进行生产制备，电解法将食盐水进行电解，在阴极产生氢气，在阳极产生氯气，然后将氢气和氯气反应生成氯化氢气体，氯化氢气体被水吸收生成盐酸。在氯化氢的工业生产过程中，电解产生的氯气为高温湿氯气，需要进行洗涤、冷却，去除氯气中夹带的盐雾沫和水沫，再通过浓硫酸的吸水性进行干燥处理成合格的干氯气，然后经过氯气压缩机加压输送给后续工序。
3.在对高湿氯气冷却过程中，对高湿氯气冷却用的冷却水保持低温需要投入一定的能源，然而氯气在低于9.6℃时会产生结晶，在低于9.6℃时，不仅容易导致能源产生一定的浪费，环保性较差，还容易导致设备和管道易被堵塞，当发生这种情况时，不仅影响盐酸整体的制备效率，并且由于管道细长，还导致清理难度较大。


技术实现要素：

4.本技术目的在于对氯气冷却器内温度进行监控，进而有效避免冷却时结晶的形成，相比现有技术提供一种环保型高浓度盐酸生产设备，包括电解设备、硫酸冷却器、氯气冷却器以及水箱，电解设备产生的高湿氯气通过管道依次经过硫酸冷却器和氯气冷却器并与电解设备生成的氢气混合，混合后经过水箱，氯气冷却器外固定连接有监测罩，氯气冷却器内壁卡接有兜晶板，氯气冷却器内壁还开凿有两个监测孔，两个监测孔内壁均固定连接有密封薄片，氯气冷却器内壁固定连接有测晶环，测晶环内底端电性连接有加热丝，监测罩内安装有温度传感器和压力传感器，温度传感器和压力传感器分别与两个监测孔口部相互对应。
5.通过测晶环以及兜晶板的配合使用，一方面，可对氯气冷却器内的温度以及结晶情况进行实时监控，便于及时进行相应处理，降低结晶的产生，同时，可有效避免因维持冷却水过度低温造成的环保问题，并且在监控过程中，温度传感器和压力传感器均位于氯气冷却器腔体外，在不影响精度的情况下，不直接与氯气冷却器内氯气或冷却水接触，进而有效保证二者的使用稳定性，不易被损坏，另一方面，可以在干燥后氯气的排出路径上，对可能产生的结晶进行提前拦截，进而降低结晶向管道内分布，大幅度降低其分布范围，降低对盐酸生产过程的影响。
6.进一步，测晶环端部嵌入两个监测孔口部内侧并与密封薄片相互接触，当测晶环因结晶而形变时，密封薄片可快速作出相应的形变，使对温度以及结晶情况的实时监控效果更好。
7.进一步，监测罩与氯气冷却器外壳为同一材质制成，且二者均为耐低温抗腐蚀的材料制成，使监测罩组合氯气冷却器外壁之间形成的空间不易受到外界环境温度的影响，
使温度传感器监测的氯气冷却器内温度相对准确。
8.进一步，兜晶板包括与氯气冷却器内壁卡接的环体、两个分别固定连接在环体上下两端的滤晶网罩以及多个分别固定连接在环体下端的聚晶兜，环体上开凿有多个通孔，聚晶兜口部罩设在通孔下方口部外，滤晶网罩用于拦截形成的结晶，使其不易朝向管道内扩散，有效保护管道不易被堵塞，聚晶兜在拦截结晶后，由于重力，其会逐渐落在测晶环上，并使测晶环朝向监测孔处发生形变，使温度传感器的检测头能隔着密封薄片嵌入形变的测晶环内，对其进行温度监测，同时密封薄片会与压力传感器挤压接触，压力传感器上形成的压力数据越大说明结晶量越多，实现对结晶情况的实时监控。
9.进一步，滤晶网罩为硬质定型的网状结构，且滤晶网罩为朝向远离环体一侧拱起的弧面状，可有效增大滤晶网罩整体的表面积，使其不易对冷却水或氯气的通过造成影响。
10.进一步，聚晶兜为多孔弹性结构，且聚晶兜与测晶环不接触，使在发生结晶情况时，测晶环不易发生明显的形变。
11.进一步，测晶环为空心结构，且测晶环内填充有水，测晶环上端面以及朝向氯气冷却器内壁的端面均为弹性密封结构，测晶环下端面以及朝向测晶环中心处的端面均为高导热的硬质定型结构，使测晶环内部的温度能与氯气冷却器内温度趋于一致，使压力传感器对测晶环处温度的检测结果，能较为准确的体现氯气冷却器内的温度。
12.可选的，滤晶网罩包括位于外侧的外定网罩以及位于内侧随晶动网罩，且二者均与环体上端固定连接，随晶动网罩内顶端固定连接有连接半球，连接半球外端固定连接有多个拉绳，多个拉绳分别活动贯穿环体并依次经过对应的通孔、聚晶兜，且拉绳端部与聚晶兜内底端固定连接。
13.进一步，外定网罩为硬质定型的多孔结构，随晶动网罩为弹性定型的多孔结构，使外定网罩能发生一定的形变，当聚晶兜内积攒的结晶量较多时，通过拉绳可拉动随晶动网罩，使随晶动网罩能顺利向下形变并与外定网罩分离，进而增大二者的孔隙，从而在发生结晶情况时，临时提高其通透性，有效避免因堵塞对盐酸的制备效率造成影响。
14.进一步，拉绳为非弹性材料制成，外定网罩和随晶动网罩空隙相同，且二者重合时，二者空隙分别与对方的节点对应，在聚晶兜对随晶动网罩拉动力较小时，二者相互贴附重合，此时由于空隙与节点对应，使二者上的空隙较实际孔径小，而二者分离时，孔径能得到明显的增大。
15.相比于现有技术，本技术的优点在于：
16.通过测晶环以及兜晶板的配合使用，一方面，可对氯气冷却器内的温度以及结晶情况进行实时监控，便于及时进行相应处理，降低结晶的产生，同时，可有效避免因维持冷却水过度低温造成的环保问题，并且在监控过程中，温度传感器和压力传感器均位于氯气冷却器腔体外，在不影响精度的情况下，不直接与氯气冷却器内氯气或冷却水接触，进而有效保证二者的使用稳定性，不易被损坏，另一方面，可以在干燥后氯气的排出路径上，对可能产生的结晶进行提前拦截，进而降低结晶向管道内分布，大幅度降低其分布范围，降低对盐酸生产过程的影响。
附图说明
17.图1为本技术盐酸制备时主要的流程图；
18.图2为本技术的氯气冷却器的示意图；
19.图3为本技术监测罩内部部分的示意图；
20.图4为图3中a处的结构示意图；
21.图5为本技术兜晶板立体的示意图；
22.图6为本技术测晶环的立体图；
23.图7为本技术的氯气产生结晶后监测罩内部部分的示意图；
24.图8为本技术实施例2中兜晶板截面的示意图；
25.图9为本技术实施例2中氯气产生结晶后兜晶板的示意图。
26.图中标号说明：
27.1电解设备、2硫酸冷却器、3氯气冷却器、4监测罩、41监测孔、42密封薄片、5温度传感器、6压力传感器、7兜晶板、71环体、72滤晶网罩、73聚晶兜、8测晶环、81加热丝、721外定网罩、722随晶动网罩、9拉绳、10连接半球。
具体实施方式
28.实施例将结合说明书附图，对本技术技术方案进行清楚、完整地描述，基于本技术中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
29.实施例1：
30.请参阅图1，本发明提供了一种环保型高浓度盐酸生产设备，包括电解设备1、硫酸冷却器2、氯气冷却器3以及水箱，电解设备1产生的高湿氯气通过管道依次经过硫酸冷却器2和氯气冷却器3并与电解设备1生成的氢气混合，混合后经过水箱。
31.请参阅图2-3，氯气冷却器3外固定连接有监测罩4，监测罩4与氯气冷却器3外壳为同一材质制成，且二者均为耐低温抗腐蚀的材料制成，使监测罩4组合氯气冷却器3外壁之间形成的空间不易受到外界环境温度的影响，使温度传感器5监测的氯气冷却器3内温度相对准确，氯气冷却器3内壁卡接有兜晶板7，如图4，氯气冷却器3内壁还开凿有两个监测孔41，两个监测孔41内壁均固定连接有密封薄片42，密封薄片42为硅橡胶制成，氯气冷却器3内壁固定连接有测晶环8，监测罩4内安装有温度传感器5和压力传感器6，温度传感器5和压力传感器6分别与两个监测孔41口部相互对应。
32.如图4，测晶环8端部嵌入两个监测孔41口部内侧并与密封薄片42相互接触，当测晶环8因结晶而形变时，密封薄片42可快速作出相应的形变，使对温度以及结晶情况的实时监控效果更好。
33.请参阅图5，兜晶板7包括与氯气冷却器3内壁卡接的环体71、两个分别固定连接在环体71上下两端的滤晶网罩72以及多个分别固定连接在环体71下端的聚晶兜73，滤晶网罩72为硬质定型的网状结构，且滤晶网罩72为朝向远离环体71一侧拱起的弧面状，可有效增大滤晶网罩72整体的表面积，使其不易对冷却水或氯气的通过造成影响，聚晶兜73为多孔弹性结构，且聚晶兜73与测晶环8不接触，使在发生结晶情况时，测晶环8不易发生明显的形变；
34.环体71上开凿有多个通孔，聚晶兜73口部罩设在通孔下方口部外，滤晶网罩72用于拦截形成的结晶，使其不易朝向管道内扩散，有效保护管道不易被堵塞，如图7，聚晶兜73
在拦截结晶后，由于重力，其会逐渐落在测晶环8上，并使测晶环8朝向监测孔41处发生形变，使温度传感器5的检测头能隔着密封薄片42嵌入形变的测晶环8内，对其进行温度监测，同时密封薄片42会与压力传感器6挤压接触，压力传感器6上形成的压力数据越大说明结晶量越多，实现对结晶情况的实时监控。
35.如图6，测晶环8内底端电性连接有加热丝81，当监测到产生结晶时，工作人员可控制81通电加热，使测晶环8整体温度有所上升，使嵌在测晶环8内的结晶可逐渐消散，同时控制冷却水的温度升高，进而改变氯气冷却器3内低于9.6℃的温度，测晶环8为空心结构，且测晶环8内填充有水，测晶环8上端面以及朝向氯气冷却器3内壁的端面均为弹性密封结构，测晶环8下端面以及朝向测晶环8中心处的端面均为高导热的硬质定型结构，使测晶环8内部的温度能与氯气冷却器3内温度趋于一致，使压力传感器6对测晶环8处温度的检测结果，能较为准确的体现氯气冷却器3内的温度。
36.通过测晶环8以及兜晶板7的配合使用，一方面，可对氯气冷却器3内的温度以及结晶情况进行实时监控，便于及时进行相应处理，降低结晶的产生，同时，可有效避免因维持冷却水过度低温造成的环保问题，并且在监控过程中，温度传感器5和压力传感器6均位于氯气冷却器3腔体外，在不影响精度的情况下，不直接与氯气冷却器3内氯气或冷却水接触，进而有效保证二者的使用稳定性，不易被损坏，另一方面，可以在干燥后氯气的排出路径上，对可能产生的结晶进行提前拦截，进而降低结晶向管道内分布，大幅度降低其分布范围，降低对盐酸生产过程的影响。
37.实施例2：
38.在本实施例中，滤晶网罩72仅设置一个，且滤晶网罩72朝向上方拱起，并且滤晶网罩72为双层结构，其余部分与实施例1保持一致。
39.请参阅图8，滤晶网罩72包括位于外侧的外定网罩721以及位于内侧随晶动网罩722，且二者均与环体71上端固定连接，随晶动网罩722内顶端固定连接有连接半球10，连接半球10外端固定连接有多个拉绳9，多个拉绳9分别活动贯穿环体71并依次经过对应的通孔、聚晶兜73，且拉绳9端部与聚晶兜73内底端固定连接，拉绳9为非弹性材料制成，外定网罩721和随晶动网罩722空隙相同，且二者重合时，二者空隙分别与对方的节点对应，在聚晶兜73对随晶动网罩722拉动力较小时，二者相互贴附重合，此时由于空隙与节点对应，使二者上的空隙较实际孔径小，而二者分离时，孔径能得到明显的增大。
40.外定网罩721为硬质定型的多孔结构，随晶动网罩722为弹性定型的多孔结构，如图9，使外定网罩721能发生一定的形变，当聚晶兜73内积攒的结晶量较多时，通过拉绳9可拉动随晶动网罩722，使随晶动网罩722能顺利向下形变并与外定网罩721分离，进而增大二者的孔隙，从而在发生结晶情况时，临时提高其通透性，有效避免因堵塞对盐酸的制备效率造成影响。
41.在本实施例中，当产生结晶后，滤晶网罩72整体的网孔可在结晶作用下增大，进而能临时缓解因结晶的形成导致兜晶板7堵塞，通透性变差的情况，从而使盐酸的制备过程不易被打断，有效保证制备效率。
42.以上所述，仅为本技术结合当前实际需求采用的最佳实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此。

技术特征：
1.一种环保型高浓度盐酸生产设备，包括电解设备(1)、硫酸冷却器(2)、氯气冷却器(3)以及水箱，所述电解设备(1)产生的高湿氯气通过管道依次经过硫酸冷却器(2)和氯气冷却器(3)并与电解设备(1)生成的氢气混合，混合后经过所述水箱，其特征在于，所述氯气冷却器(3)外固定连接有监测罩(4)，所述氯气冷却器(3)内壁卡接有兜晶板(7)，所述氯气冷却器(3)内壁还开凿有两个监测孔(41)，两个所述监测孔(41)内壁均固定连接有密封薄片(42)，所述氯气冷却器(3)内壁固定连接有测晶环(8)，测晶环(8)内底端电性连接有加热丝(81)，所述监测罩(4)内安装有温度传感器(5)和压力传感器(6)，所述温度传感器(5)和压力传感器(6)分别与两个监测孔(41)口部相互对应。2.根据权利要求1所述的一种环保型高浓度盐酸生产设备，其特征在于，所述测晶环(8)端部嵌入两个监测孔(41)口部内侧并与密封薄片(42)相互接触。3.根据权利要求1所述的一种环保型高浓度盐酸生产设备，其特征在于，所述监测罩(4)与氯气冷却器(3)外壳为同一材质制成，且二者均为耐低温抗腐蚀的材料制成。4.根据权利要求1所述的一种环保型高浓度盐酸生产设备，其特征在于，所述兜晶板(7)包括与氯气冷却器(3)内壁卡接的环体(71)、两个分别固定连接在环体(71)上下两端的滤晶网罩(72)以及多个分别固定连接在环体(71)下端的聚晶兜(73)，所述环体(71)上开凿有多个通孔，所述聚晶兜(73)口部罩设在通孔下方口部外。5.根据权利要求4所述的一种环保型高浓度盐酸生产设备，其特征在于，所述滤晶网罩(72)为硬质定型的网状结构，且滤晶网罩(72)为朝向远离环体(71)一侧拱起的弧面状。6.根据权利要求5所述的一种环保型高浓度盐酸生产设备，其特征在于，所述聚晶兜(73)为多孔弹性结构，且聚晶兜(73)与测晶环(8)不接触。7.根据权利要求6所述的一种环保型高浓度盐酸生产设备，其特征在于，所述测晶环(8)为空心结构，且测晶环(8)内填充有水，所述测晶环(8)上端面以及朝向氯气冷却器(3)内壁的端面均为弹性密封结构，所述测晶环(8)下端面以及朝向测晶环(8)中心处的端面均为高导热的硬质定型结构。8.根据权利要求4所述的一种环保型高浓度盐酸生产设备，其特征在于，所述滤晶网罩(72)包括位于外侧的外定网罩(721)以及位于内侧随晶动网罩(722)，且二者均与环体(71)上端固定连接，所述随晶动网罩(722)内顶端固定连接有连接半球(10)，所述连接半球(10)外端固定连接有多个拉绳(9)，多个所述拉绳(9)分别活动贯穿环体(71)并依次经过对应的通孔、聚晶兜(73)，且拉绳(9)端部与聚晶兜(73)内底端固定连接。9.根据权利要求8所述的一种环保型高浓度盐酸生产设备，其特征在于，所述外定网罩(721)为硬质定型的多孔结构，所述随晶动网罩(722)为弹性定型的多孔结构。10.根据权利要求9所述的一种环保型高浓度盐酸生产设备，其特征在于，所述拉绳(9)为非弹性材料制成，所述外定网罩(721)和随晶动网罩(722)空隙相同，且二者重合时，二者空隙分别与对方的节点对应。

技术总结
本发明提供了应用于盐酸生产领域的一种环保型高浓度盐酸生产设备，该设备通过测晶环以及兜晶板的配合使用，一方面，可对氯气冷却器内的温度以及结晶情况进行实时监控，便于及时进行相应处理，降低结晶的产生，同时，可有效避免因维持冷却水过度低温造成的环保问题，并且在监控过程中，温度传感器和压力传感器均位于氯气冷却器腔体外，在不影响精度的情况下，不直接与氯气冷却器内氯气或冷却水接触，进而有效保证二者的使用稳定性，不易被损坏，另一方面，可以在干燥后氯气的排出路径上，对可能产生的结晶进行提前拦截，进而降低结晶向管道内分布，大幅度降低其分布范围，降低对盐酸生产过程的影响。产过程的影响。产过程的影响。


技术研发人员：华修文
受保护的技术使用者：衢州诺尔化工科技有限公司
技术研发日：2023.03.13
技术公布日：2023/7/31