專利名稱：小型節(jié)能蒸餾提煉裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用蒸餾的方法提煉低沸點(diǎn)(300℃～1000℃)元素的裝置。
用蒸餾的方法提煉元素(如鋅、鎘等)在冶煉廠已普遍采用。但是當(dāng)提煉量不大，并且距大型冶煉廠較遠(yuǎn)，來(lái)回運(yùn)輸原料及成品不經(jīng)濟(jì)時(shí)就采用土法提煉，如溶析法、小模罐法、電解法等。這些方法存在著這樣的問(wèn)題①元素的回收率低；②回收元素的純度低；③能源的利用率低；④環(huán)境污染不易解決。因而這些方法是不能令人滿意的。
當(dāng)然，為了解決上述問(wèn)題，可以采用大冶煉廠的裝置，建立燒結(jié)爐、蒸餾爐、精餾爐、熱風(fēng)爐等，這樣可以得到令人滿意的回收率，很高的成品純度及較高的能源利用率，但仍需附加復(fù)雜的環(huán)保治理設(shè)備，況且其優(yōu)越性不能在小批量生產(chǎn)中得到有效的發(fā)揮，投資很大，得不償失。
本實(shí)用新型的目的就是為了提供一種可用于提煉小批量元素(如鋅、鎘、鉛等)的裝置，該裝置可使小批量元素提煉的生產(chǎn)水平，在元素回收率、元素的提純度、能源利用率及環(huán)境污染處理等方面，均可同大型冶煉廠的水平相媲美。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的將蒸餾罐、冷凝器、儲(chǔ)液槽、精餾塔、上罐(成品罐)、下罐(付產(chǎn)品罐)、回收器、熱交換器安裝在同一裝置中，利用合理的組合安裝方式，解決了裝置小型化問(wèn)題，元素在裝置中經(jīng)二次蒸餾，以提高元素的純度。
在冷凝器中安裝了回流冷凝管，利用其高導(dǎo)熱性和其熱源端的恒溫性來(lái)保證冷凝器能夠在穩(wěn)定的冷凝溫度下工作，進(jìn)而確保了元素的一次回收率，在冷凝器的廢氣排氣口處安裝了回收器，可以提高元素的綜合回收率，同時(shí)也減輕了環(huán)境污染。
在裝置中的一個(gè)加熱爐里至少設(shè)有一個(gè)蒸餾罐和至少一個(gè)精餾塔，每個(gè)蒸餾罐均安裝在一個(gè)單獨(dú)的燃燒室內(nèi)，燃燒室的一端是燒咀口，另一端是爐門(mén)。每個(gè)燃燒室中的爐氣都經(jīng)一調(diào)節(jié)孔通向精餾塔。這樣就合理地利用了爐氣溫度，減小了加熱爐體積，提高了能源利用率。
本實(shí)用新型是一臺(tái)結(jié)構(gòu)緊湊、獨(dú)立完整的小型裝置，安裝簡(jiǎn)單，可根據(jù)提煉量的大小來(lái)選用不同的型號(hào)和數(shù)量，也可以選用幾臺(tái)裝置來(lái)同時(shí)提煉不同的元素。
本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)由以下實(shí)施例及其附圖給出


圖1是本實(shí)用新型沿圖3B－B線的正視剖面圖。
圖2是本實(shí)用新型沿圖3B′－B′線的正視剖面圖。
圖3是
圖1沿A－A線的俯視剖面圖。
圖4是
圖1沿A′－A′線的俯視剖面圖。
圖5是圖3沿C－C線的右視剖面圖。
圖6是根據(jù)本實(shí)用新型提出的一個(gè)回流冷凝管7的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7是圖6的仰視圖。
下面結(jié)合
圖1～5詳細(xì)說(shuō)明依據(jù)本實(shí)用新型提出的具體裝置的細(xì)節(jié)及工作情況該裝置中包括一個(gè)爐主體1，在爐主體1中砌筑了兩個(gè)燃燒室3a、3b，在燃燒室3a、3b中各放置一個(gè)蒸餾罐2a、2b，燃燒室3a、3b分別與兩個(gè)調(diào)節(jié)孔8a、8b相通，調(diào)節(jié)孔8a、8b的截面大小分別由調(diào)節(jié)板9a、9b控制。
在兩個(gè)蒸餾罐2a、2b上部分別裝有一個(gè)蒸餾管4a、4b，通入相對(duì)應(yīng)的冷凝器5a、5b中，冷凝器5a、5b分別與相鄰的回收器6a、6b相通。冷凝器5a、5b中分別安裝有回流冷凝管7a、7b，冷凝器5a、5b上分別裝有流液管10a、10b，兩個(gè)流液管10a、10b均通入置于兩冷凝器5a、5b中間的儲(chǔ)液槽11中，儲(chǔ)液槽11上裝有流液管12，流液管12通入精餾塔15中。
在兩燃燒室3a、3b中間砌筑了精餾塔15，精餾塔15由許多中間帶孔的盤(pán)組成，上端用精餾帽13密封。在精餾塔15的上部安裝了上罐14，在精餾塔15的下部安裝了下罐16。
燃燒室3a、3b的一端砌筑了燒咀口19a、19b，另一端安裝有爐門(mén)20a、20b。
在爐體1的底部安裝了熱交換器18。
噴咀燃燒爐氣的流向是這樣選擇的沿箭頭F所示的方向燃料與空氣進(jìn)入3b或3a中燃燒，加熱蒸餾罐2b或2a后，沿箭頭G所示的方向通過(guò)調(diào)節(jié)孔8b或8a，爐氣的流量由調(diào)節(jié)板9b或9a來(lái)控制。爐氣通過(guò)調(diào)節(jié)孔8b或8a后沿箭頭H所示的方向依次加熱精餾塔15和下罐16后，沿箭頭I所示的方向進(jìn)入熱交換器18，在熱交換器18中，爐氣將助燃空氣預(yù)熱并沿箭頭J所示的方向進(jìn)入煙道。
兩個(gè)燃燒室3a、3b的爐氣分別經(jīng)各自的調(diào)節(jié)孔8a、8b來(lái)加熱精餾罐15，當(dāng)需要一個(gè)燃燒室3a或3b停止工作時(shí)，關(guān)閉其調(diào)節(jié)孔8a、8b，精餾塔15仍可由另一燃燒室3b或3a供給熱量，保持正常工作。
現(xiàn)在從左邊的蒸餾流程開(kāi)始說(shuō)明物料的走向(以從鉛、鋅混合物中提煉鋅元素為例，右邊蒸餾罐2b的蒸餾正在進(jìn)行中)首先關(guān)閉左邊的燒咀，然后關(guān)閉左邊的調(diào)節(jié)板9a，打開(kāi)爐門(mén)20a，將蒸餾罐2a啟封，消除罐內(nèi)殘?jiān)⑽锪涎b入罐中，將蒸餾罐2a封好，將爐門(mén)20a關(guān)閉。
打開(kāi)調(diào)節(jié)孔9a，引燃左邊燒咀，調(diào)好，加熱蒸餾罐2a。
當(dāng)物料被加熱至元素蒸發(fā)時(shí)，元素蒸氣與其它氣體一起沿蒸餾管4a上升，進(jìn)入冷凝器5a中。由于冷凝器5a中安裝有回流冷凝管7a，元素蒸汽將熱量傳遞給回流冷凝管7a，自身冷卻成液體，流至冷凝器5a的底部。元素液體在冷凝器5a的底部積存一定量后，沿流液管10a流入儲(chǔ)液槽11中儲(chǔ)存。冷凝器5a中的殘余氣體和一些元素粉塵進(jìn)入回收器6a中，粉塵回收積存在回收器6a的底部，定期取出重?zé)?，氣體沿箭頭K所示的方向排出。
儲(chǔ)液槽11有三個(gè)作用，一是有些不需蒸餾，只需精餾的物料可由此直接加入；二是儲(chǔ)液槽11中的元素液面給兩個(gè)冷凝器5a、5b造成微弱的正壓，冷凝器5a、5b在微正壓下工作可避免吸入空氣；三是將兩個(gè)冷凝器5a、5b產(chǎn)生的元素液體儲(chǔ)存，當(dāng)精餾塔15達(dá)到精餾溫度時(shí)，將元素液體經(jīng)流液管12加入精餾塔15中。
物料流入精餾塔15后，在精餾溫度下部分蒸發(fā)，蒸發(fā)氣體沿箭頭L所示的之字形路線上升，在上升途中高沸點(diǎn)元素冷凝成液體，向下流入精餾塔15下面的下罐16中，當(dāng)達(dá)到一定的積存量時(shí)從放液口17放出。低沸點(diǎn)元素蒸氣一直沿之字形路線上升，沿精餾帽13進(jìn)入上罐14中，元素蒸氣在上罐14中冷卻成液體，當(dāng)達(dá)到一定積存量時(shí)從放液口21放出。
當(dāng)蒸餾罐2a中的物料蒸餾完畢后，這一蒸餾過(guò)程結(jié)束，可以開(kāi)始下一個(gè)流程。
右邊的蒸餾罐2b的蒸餾過(guò)程與上面所述之左邊的蒸餾罐2a的蒸餾過(guò)程完全相同。
下面結(jié)合圖6～7詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型中采用的回流冷凝管7的一個(gè)實(shí)施細(xì)節(jié)和工作情況。
如圖6～7，管體701中裝有工質(zhì)702，管體701下部為指形的熱源端710，中部為管頸709，上部為熱匯端713。在熱匯端713處用密封墊704、光墊705、彈簧墊706和螺母707固定了一個(gè)冷卻套703，冷卻套703中流有冷卻水708。管體701頂部套有螺紋711，在最頂端是密封頭712。
當(dāng)熱源端710的溫度低于工質(zhì)氣液相變溫度時(shí)，熱傳導(dǎo)主要經(jīng)過(guò)管壁進(jìn)行。熱源端710的管壁吸熱通過(guò)圓筒形的管頸709，將熱量傳遞給冷卻套703，由于管頸709較長(zhǎng)，所以通過(guò)這一途徑傳導(dǎo)的熱量不大。
當(dāng)熱源端710的溫度達(dá)到工作溫度時(shí)，熱量經(jīng)管壁傳至工質(zhì)702，工質(zhì)吸熱并氣化，工質(zhì)蒸氣經(jīng)管頸709到達(dá)熱匯端713。熱量通過(guò)熱匯端的管壁傳到冷卻水708，冷卻水708沿箭頭M所示的方向流動(dòng)并將熱量帶走。工質(zhì)702的蒸氣在熱匯端713處冷卻為液體，該液體在重力的作用下回流至熱源端710。
工質(zhì)702在熱源端710和熱匯端713之間連續(xù)的質(zhì)量循環(huán)和相變潛熱的吸收和釋放，不但傳遞熱量大，而且有自動(dòng)保持熱源端710恒溫的特性。
權(quán)利要求1.一種小型節(jié)能蒸餾提煉裝置，它包含有蒸餾罐、冷凝器、儲(chǔ)液槽、精餾塔、回收器、熱交換器等設(shè)備，其特征在于在該裝置的一個(gè)加熱爐里至少設(shè)有一個(gè)蒸餾罐和至少設(shè)有一個(gè)精餾塔，并且每一個(gè)蒸餾罐均安裝在一個(gè)單獨(dú)的燃燒室內(nèi)，燃燒室的一端是燒咀口，另一端是爐門(mén)，燃燒室有調(diào)節(jié)孔通向精餾塔，在每一個(gè)蒸餾罐的上部各裝有一個(gè)蒸餾管，該蒸餾管通向?qū)?yīng)的冷凝器中，冷凝器中有回流冷凝管。
2.按照權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于在所說(shuō)的燃燒室上的調(diào)節(jié)孔處，設(shè)有調(diào)節(jié)孔徑大小的調(diào)節(jié)板。
專利摘要本實(shí)用新型提出了一種用蒸餾的方法提煉低沸點(diǎn)(300～1000℃)金屬元素的小型節(jié)能裝置，該裝置集蒸餾罐、冷凝器、儲(chǔ)液槽、精餾塔、上罐、下罐、回收器、熱交換器于一體，在裝置的一個(gè)加熱爐里至少設(shè)有一個(gè)蒸餾罐和至少設(shè)有一個(gè)精餾塔，并且每個(gè)蒸餾罐均安裝在一個(gè)單獨(dú)的燃燒室內(nèi)，燃燒室的一端是燒嘴口，另一端是爐門(mén)，燃燒室中的爐氣都經(jīng)一調(diào)節(jié)孔通向精餾塔，從而合理地利用了能源，并解決了裝置小型化問(wèn)題。
文檔編號(hào)C22B19/00GK2071190SQ89209388
公開(kāi)日1991年2月13日 申請(qǐng)日期1989年8月1日 優(yōu)先權(quán)日1989年8月1日
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