[實用新型]一種小型間歇式還原蒸餾裝置

有效

• 申請號: 201721680878.X
• 申請日: 2017-12-06
• 公開（公告）號: CN210261925U
• 公開（公告）日: 2020-04-07
• 發明（設計）人: 張波;劉浪;李春曉;肖波
• 申請（專利權）人: 湖南工業大學
• 主分類號: C22B9/02
• 分類號: C22B9/02
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 任重;馮振寧

本實用新型涉及一種小型還原蒸餾裝置，該還原蒸餾裝置主要用于實驗室研究，或小批量易揮發金屬及氧化物的制備，包括還原蒸餾爐，還原蒸餾爐頂部開口，開口處設有相適配的爐蓋，爐蓋上設有出氣口，還原蒸餾爐爐體內分層布置，具體包括其下部的還原反應層、還原反應層與出氣口之間的沉降層和還原反應層和沉降層之間的盛料層，本實用新型裝置還包括冷凝室，還原蒸餾爐通過爐蓋上的出氣口與冷凝室連通，本實用新型通過沉降隔板阻隔氣體，使產物中氣態物質充分冷凝，同時未在沉降層中充分冷凝的產物在冷凝室內再次冷卻，并通過冷凝室出口處布袋進行收塵，防止產物進入引風機，本實用新型還原蒸餾裝置產物收得率高，而且裝置結構簡單，制造、安裝和維護容易。

技術領域

本實用新型屬于冶金設備領域，更具體的，涉及一種小型還原蒸餾裝置，主要用于實驗室研究，或小批量易揮發金屬及氧化物的制備。

背景技術

還原蒸餾是在冶金設備內同時進行被還原物質(金屬)揮發和冷凝的還原冶煉方法。整個過程包括金屬氧化物的還原和還原后金屬的揮發與冷凝幾個步驟。還原蒸餾是一種獨特的冶金方法，是以被還原金屬在高溫下能大量揮發為前提。固體或液體金屬在一定溫度下有一定蒸氣壓，且金屬的蒸氣壓隨溫度的升高而增大。在高溫下將金屬的氧化物還原成金屬狀態后，便可得到金屬的蒸氣。金屬蒸氣從冶金反應器揮發出來，與爐料中的高沸點雜質如脈石等分離，經冷凝便得到金屬。這種冶金過程還原后的金屬以氣態揮發出來，因而一般不需要產出熔融爐渣，所產出的固態殘渣自蒸餾罐中排出。

但是有些還原反應過程中產生一氧化碳或二氧化碳等氣體，當主產物為氣態時與一氧化碳或二氧化碳等氣體混合后難以分離，采用常規的真空蒸餾設備無法制備。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是，克服以上背景技術中提到的不足和缺陷，提供一種結構簡單、產物收得率高的小型間歇式還原蒸餾裝置。

為實現上述目的，本實用新型技術方案如下：

一種小型間歇式還原蒸餾裝置，包括還原蒸餾爐，所述還原蒸餾爐頂部開口，開口處設有相適配的爐蓋，爐蓋上設有出氣口，所述還原蒸餾爐包括：

其下部的還原反應層，所述還原反應層設有供物料反應的反應室，反應室設有出口，反應室內壁設有發熱組件；

還原反應層與出氣口之間的沉降層，所述沉降層包括數塊沉降隔板，每塊所述沉降隔板設有開口；

還原反應層和沉降層之間的盛料層，所述盛料層的進料口與沉降層最底層沉降隔板的開口相對；

其中所述沉降層最底層沉降隔板的開口與反應室出口錯開。

本實用新型蒸餾裝置主要用于在還原過程中主產物為易揮發金屬或化合物，或生成大量氣體的反應，如產物為鋅、鎘、砷、氧化砷等金屬或化合物的制備或提純。本裝置還原反應層的反應室在還原反應過程中產生一氧化碳或二氧化碳等氣體，主產物為氣態時與一氧化碳或二氧化碳等氣體混合，通過出口進入沉降層，通過沉降層的沉降隔板阻隔氣體，使產物中可回收氣態產物充分冷凝，沉降在沉降隔板上，最終通過沉降隔板上的開口落入盛料層中進行收集，一氧化碳或二氧化碳等氣體排放出去。

進一步地，所述沉降隔板兩端往其開口處向下傾斜，沉降隔板傾斜設置使兩端已沉降的物料向出口移動，進入下一層沉降隔板，最終通過最底層沉降隔板開口落入盛料層中，更有利于物料的收集。

進一步地，相鄰所述沉降隔板的開口錯開，其開口錯開的距離相隔越遠，在物料移動速度一定的情況下，物料在沉降層停留時間越久，其沉降效率越高。

進一步地，所述還原蒸餾爐在沉降層和盛料層外壁處設有冷卻水套、加熱套或保溫套中的一種。根據不同的情況確定沉降層和盛料層中所需的溫度（降溫、升溫、或者保溫），控制其沉降溫度，使還原產物生成液體或固體。