[发明专利]用于混合腐蚀性气体和非腐蚀性气体的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种混合装置。本发明还涉及一种用于混合的方法。具体而言，本发明涉及一种用于混合两种或多种气体的混合装置。该混合装置可为大型设备（如生产设备）的一部分。 

背景技术

在混合至少一种气体对混合装置有腐蚀性的气体时，需要保护混合装置。这可通过将衬层或涂层施加到混合装置的内部上来实现。衬层和涂层可能很昂贵，且最终将磨损。本发明提供了一种至少克服这些问题的装置。 

发明内容

在第一方面中，本发明涉及一种用于将第一气体与第二气体相混合的混合装置，第二气体对混合装置有腐蚀性，该混合装置包括具有第一气体引导入口部分端部和第一气体引导出口部分端部的第一气体引导部分、具有第二气体引导入口部分和第二气体引导出口部分的第二气体引导部分，第二气体引导出口部分布置在第一气体引导部分中，以便混合第一气体和第二气体，以及构造成用以在第一气体中建立旋流运动的导向叶片。 

混合装置的布置构想成用以允许气体混合且升高第二气体的温度，使得第二气体不会腐蚀外侧的第一气体引导部分的内表面。这是有利的，因为这减少了对第一气体引导部分的内表面上的衬层和涂层的需要。 

有利的是，混合区形成在第一气体引导部分中，且导向叶片布置在混合区的上游的第一气体流中的第一气体引导部分中。旋流运动可改善两种气体的混合。 

在实施例中，第二气体引导入口部分布置在第一气体引导部分的外侧。 

在实施例中，第一气体为热的相对干燥的气体，而第二气体为相对潮湿的腐蚀性气体。第二气体在给定的高温下对第一气体引导部分有腐蚀性。在两种气体在混合装置中混合之后，产生的混合气体具有高于酸露点的温度，且因此没有腐蚀性流体形成在第一气体引导部分的内侧上。 

在实施例中，第二气体引导出口部分布置成使得第一气体形成保护区，在保护区中，防止第二气体与第一气体引导部分接触。保护区可为围绕第二气体流的区域或体积。 

在实施例中，第二气体引导部分包括同轴地布置为内气体引导部分和外气体引导部分的两个气体引导部分，气体引导部分布置成使得在从相应的气体引导部分排出相应的气体时，外气体引导部分提供第一气体与第二气体之间的气体层。这是进一步有利的，因为可通过中间气体来保护内气体引导部分免受外侧腐蚀性气体影响。 

在实施例中，在混合区的开始处的第一气体的温度高于混合区的开始处的第二气体的温度。 

本发明的第二方面涉及一种用于混合第一气体和第二气体的方法，该方法包括以下步骤：提供用于将第一气体与第二气体相混合的混合装置，第二气体对混合装置有腐蚀性，混合装置包括：具有第一气体引导入口部分端部和第一气体引导出口部分端部的第一气体引导部分、具有第二气体引导入口部分和第二气体引导出口部分的第二气体引导部分，第二气体引导出口部分布置在第一气体引导部分中，使得第一气体和第二气体混合，在第一气体引导入口处提供包括第一气体的第一流、在第二气体引导入口处提供包括第二气体的第二流，以及在第一气体引导部分中限定混合区，第一流围绕第二流，使得混合区中的第一流接近第一气体引导部分。 

有利的是，第一流阻碍第二流与第一气体引导部分的内表面相接触，因而减小或消除了内表面的腐蚀。当混合了两种气体之后，使混合物的温度升高至高于酸露点的温度。 

在实施例中，第一气体为热的相对干燥的气体，而第二气体为潮湿的腐蚀性气体。第二气体可仅对外第一气体引导部分有腐蚀性。第一气体在其不包括任何蒸汽如水蒸汽的意义上，不必完全干燥。第一气体可包括硫酸蒸汽。 

在实施例中，第一气体可为环境空气。在第一气体为环境空气或包括环境空气的实施例中，第一气体的水含量可取决于周围空气的水含量。可在将环境空气供应至混合装置之前来确定实际水含量。第一气体可在供应至混合装置之前加热，或可在混合装置中加热。 

在实施例中，第一气体包括水蒸汽和硫酸蒸汽。 

在实施例中，混合区中的第一气体和第二气体沿基本平行的方向流动。有利的是，两个流布置成使得在第二气体与第一气体引导部分的内表面接触之前混合气体。 

在实施例中，该方法还包括在混合第一气体和第二气体之前在第一气体中建立旋流运动。 

在本方法的实施例中，第一气体在混合区的开始处具有范围从150摄氏度至400摄氏度的温度，和/或第二气体具有范围从0摄氏度至250摄氏度的温度。总的来说，第一气体具有高于第二气体的温度，使得在混合之后提供第二气体的温度升高。