權利要求
1.一種氯化銅干法制備用反應爐,其特征在于,包括:
反應爐機構(1),用于為氯化銅制備反應提供環(huán)境條件,所述反應爐機構(1)包括爐體(11),且爐體(11)的內(nèi)部由上至下依次為預熱段、反應段和冷卻段;
進氣機構(2),所述進氣機構(2)的一端與爐體(11)的頂端固定連通,用于向反應爐機構(1)內(nèi)通入氯氣;
進料機構(3),所述進料機構(3)的上端與爐體(11)的頂端固定套接,且進料機構(3)的下端伸入爐體(11)的內(nèi)部,用于向反應爐機構(1)內(nèi)排入含銅的礦石粉末;
限位機構(5),所述限位機構(5)設置在爐體(11)的反應段內(nèi),且限位機構(5)設置氯氣在反應段內(nèi)的移動路徑,使氯氣在反應段內(nèi)呈S型移動,所述限位機構(5)與進料機構(3)套接設置,且礦石粉末排向限位機構(5)的一端,使斜向下移動的氯氣與噴灑狀態(tài)的礦石粉末相向運動,用于延長反應接觸時間和擴大反應接觸面積,實現(xiàn)兩者的充分反應,提高反應質(zhì)量。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種氯化銅干法制備用反應爐,其特征在于,所述限位機構(5)包括:
固定板(51),所述爐體(11)的左側(cè)內(nèi)壁固定連接有固定板(51),且固定板(51)為左高右低的斜向設置,所述固定板(51)的數(shù)量大于二,且固定板(51)豎向線性排布在爐體(11)內(nèi);
限位件(52),位于兩個所述固定板(51)之間的爐體(11)的右側(cè)內(nèi)壁固定連接有限位件(52),所述限位件(52)的頂端為斜面,且斜面的傾斜方向為左低右高;
活動板(53),所述限位件(52)和活動板(53)活動卡接,所述限位件(52)和活動板(53)為斜向設置,且限位件(52)和活動板(53)的傾斜度數(shù)與固定板(51)相同。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種氯化銅干法制備用反應爐,其特征在于,所述進料機構(3)包括:
保護套(31),所述保護套(31)與限位機構(5)活動套接,且保護套(31)與爐體(11)固定套接,所述保護套(31)的上端位于爐體(11)的外部,且保護套(31)的下端位于爐體(11)的預熱段和反應段;
進料管(32),所述進料管(32)固定套接在保護套(31)內(nèi),且一個進料管(32)與一個活動板(53)對應,所述進料管(32)有一個進料口和三個出料口,且三個出料口構成的夾角為75度,所述進料管(32)的出料口位于活動板(53)的上方,且進料管(32)的出料口面向活動板(53);
進料斗(33),所述保護套(31)的頂端與進料斗(33)的底端固定套接。
4.根據(jù)權利要求3所述的一種氯化銅干法制備用反應爐,其特征在于,所述反應爐機構(1)還包括:
爐體(11),爐體(11)由耐高溫材料構成;
燃料控制系統(tǒng),所述爐體(11)內(nèi)配置有燃料控制系統(tǒng),用于實現(xiàn)對爐體(11)的加熱;
溫度控制系統(tǒng),所述爐體(11)內(nèi)配置有溫度控制系統(tǒng),用于實時監(jiān)測和控制爐體(11)內(nèi)的溫度;
壓力監(jiān)測系統(tǒng),所述爐體(11)內(nèi)配置有壓力監(jiān)測系統(tǒng),用于實時監(jiān)測和調(diào)節(jié)爐體(11)內(nèi)的壓力。
5.根據(jù)權利要求4所述的一種氯化銅干法制備用反應爐,其特征在于,還包括:
收集機構(4),所述爐體(11)的底端設置有收集機構(4),用于冷卻并收集固體顆粒;
移動機構(6),所述爐體(11)內(nèi)設置有移動機構(6),用于提高活動板(53)設置的穩(wěn)定性;
輔助機構(7),所述活動板(53)上設置有輔助機構(7),用于進一步實現(xiàn)原料的充分反應,以及實現(xiàn)殘留原料的清理。
6.根據(jù)權利要求5所述的一種氯化銅干法制備用反應爐,其特征在于,所述收集機構(4)包括:
旋風分離器(41),所述爐體(11)的底端固定連接有旋風分離器(41);
集料斗(42),所述爐體(11)的冷卻段內(nèi)固定套接有集料斗(42),且集料斗(42)內(nèi)設置有冷凝器。
7.根據(jù)權利要求6所述的一種氯化銅干法制備用反應爐,其特征在于,所述移動機構(6)包括:
移動板(61),所述移動板(61)的形狀為倒L型,且移動板(61)的一側(cè)與保護套(31)的左側(cè)外壁貼合,所述移動板(61)與活動板(53)固定套接,且移動板(61)與固定板(51)活動套接;
活塞組件(62),所述活塞組件(62)固定設置在爐體(11)的頂端,且活塞組件(62)的頂端與移動板(61)的頂端固定連接。
8.根據(jù)權利要求7所述的一種氯化銅干法制備用反應爐,其特征在于,所述輔助機構(7)包括:
輔助管(71),所述輔助管(71)固定設置在活動板(53)的內(nèi)部,且輔助管(71)的數(shù)量若干,所述活動板(53)的底端開設有輔助槽,且輔助管(71)的一端與活動板(53)的輔助槽連通,輔助管(71)的另一端位于活動板(53)的頂端;
輔助件(72),所述活動板(53)通過輔助槽與輔助件(72)活動套接,且輔助件(72)的頂端與輔助槽的頂端之間通過輔助彈簧連接,所述輔助件(72)的數(shù)量若干,且相鄰兩個輔助件(72)的長度不同。
9.根據(jù)權利要求8所述的一種氯化銅干法制備用反應爐,其特征在于,所述輔助管(71)包括:
第一管(711),所述第一管(711)固定套接在活動板(53)內(nèi),且第一管(711)與活動板(53)的輔助槽固定連通;
第二管(712),所述第一管(711)的頂端與第二管(712)的一端活動卡接,且第二管(712)可繞第一管(711)的頂端轉(zhuǎn)動,所述第二管(712)與第一管(711)連通,且第二管(712)與第一管(711)之間通過豎彈簧連接;
支撐板(713),位于所述第二管(712)下方的第一管(711)壁面開設有小槽,且第一管(711)通過小槽與支撐板(713)活動連接,所述支撐板(713)的底端與小槽之間通過小彈簧連接,且支撐板(713)的頂端與第二管(712)的底端貼合。
10.根據(jù)權利要求9所述的一種氯化銅干法制備用反應爐的使用方法,其特征在于,包括以下步驟:
S1、當反應爐機構(1)開始工作時,利用進氣機構(2)向爐體(11)內(nèi)通入氯氣,氯氣進入預熱段被預熱,接著進入反應段,并使得氯氣沿限位機構(5)的設置向下移動;
S2、利用進料機構(3)向爐體(11)內(nèi)排入礦石粉末,礦石粉末在進料管(32)內(nèi)移動,并途經(jīng)爐體(11)的預熱段和反應段,直至排至活動板(53)的頂端,且活動板(53)的頂端均勻分布;
S3、氯氣在移動過程中會與停留在活動板(53)頂端的礦石粉末充分接觸,從而在高溫和適當壓力條件下,礦石粉末中的銅元素與氯氣發(fā)生反應,生成氯化銅氣體;
S4、氯化銅氣體下移而移至爐體(11)的冷卻段,受到集料斗(42)內(nèi)的冷凝器作用,氯化銅氣體冷卻并轉(zhuǎn)化為固體顆粒,這些顆粒通過旋風分離器(41)進行收集和分離;
S5、當反應爐機構(1)停止工作時,活塞組件(62)啟動帶動移動板(61)上下移動,進而帶動活動板(53)上下移動,實現(xiàn)對限位機構(5)上殘留原料的清理下排。
說明書
技術領域
[0001]本申請涉及反應爐技術領域,尤其涉及一種氯化銅干法制備用反應爐及其使用方法。
背景技術
[0002]氯化銅是一種綠色至藍色的固體,易溶于水、乙醇和甲醇,略溶于丙酮和乙酸乙酯,微溶于乙醚,其水溶液對石蕊呈酸性,氯化銅在干燥空氣中會風化,在濕空氣中會潮解,且它有毒且有刺激性,可用于顏料、木材防腐等工業(yè),并用作消毒劑、媒染劑、催化劑。在干法制備氯化銅時,需要使用反應爐,首先向反應爐中通入含銅的礦石粉末和氯氣,兩者在反應爐內(nèi)高溫和適當壓力條件下發(fā)生反應,生成氯化銅氣體,這些氯化銅氣體在反應爐內(nèi)移動,并逐漸冷卻而轉(zhuǎn)化為固體顆粒,最后通過收集機構進行收集和分離。
[0003]但現(xiàn)有的反應爐在使用過程中還存在一些缺陷:由于反應爐由上至下依次為預熱段、反應段和冷卻段,在原料移動的過程中,兩者受移動速度等因素影響,原料在反應段停留時間短,導致兩者反應不充分,從而造成反應效果差,生成氯化銅的質(zhì)量低。
發(fā)明內(nèi)容
[0004]本申請?zhí)岢隽艘环N氯化銅干法制備用反應爐及其使用方法,具備有效促使兩種原料在反應段充分接觸并反應,提高反應效率和質(zhì)量的優(yōu)點,用以解決兩種原料反應不充分的問題。
[0005]為達到上述目的,本申請采用如下技術方案:一種氯化銅干法制備用反應爐,包括:
反應爐機構,用于為氯化銅制備反應提供環(huán)境條件,所述反應爐機構包括爐體,且爐體的內(nèi)部由上至下依次為預熱段、反應段和冷卻段;
進氣機構,所述進氣機構的一端與爐體的頂端固定連通,用于向反應爐機構內(nèi)通入氯氣;
進料機構,所述進料機構的上端與爐體的頂端固定套接,且進料機構的下端伸入爐體的內(nèi)部,用于向反應爐機構內(nèi)排入含銅的礦石粉末;
限位機構,所述限位機構設置在爐體的反應段內(nèi),且限位機構設置氯氣在反應段內(nèi)的移動路徑,使氯氣在反應段內(nèi)呈S型移動,所述限位機構與進料機構套接設置,且礦石粉末排向限位機構的一端,使斜向下移動的氯氣與噴灑狀態(tài)的礦石粉末相向運動,用于延長反應接觸時間和擴大反應接觸面積,實現(xiàn)兩者的充分反應,提高反應質(zhì)量。
[0006]進一步的,所述限位機構包括:
固定板,所述爐體的左側(cè)內(nèi)壁固定連接有固定板,且固定板為左高右低的斜向設置,所述固定板的數(shù)量大于二,且固定板豎向線性排布在爐體內(nèi);
限位件,位于兩個所述固定板之間的爐體的右側(cè)內(nèi)壁固定連接有限位件,所述限位件的頂端為斜面,且斜面的傾斜方向為左低右高;
活動板,所述限位件和活動板活動卡接,所述限位件和活動板為斜向設置,且限位件和活動板的傾斜度數(shù)與固定板相同。
[0007]進一步的,所述進料機構包括:
保護套,所述保護套與限位機構活動套接,且保護套與爐體固定套接,所述保護套的上端位于爐體的外部,且保護套的下端位于爐體的預熱段和反應段;
進料管,所述進料管固定套接在保護套內(nèi),且一個進料管與一個活動板對應,所述進料管有一個進料口和三個出料口,且三個出料口構成的夾角為75度,所述進料管的出料口位于活動板的上方,且進料管的出料口面向活動板;
進料斗,所述保護套的頂端與進料斗的底端固定套接。
[0008]進一步的,所述反應爐機構還包括:
爐體,爐體由耐高溫材料構成;
燃料控制系統(tǒng),所述爐體內(nèi)配置有燃料控制系統(tǒng),用于實現(xiàn)對爐體的加熱;
溫度控制系統(tǒng),所述爐體內(nèi)配置有溫度控制系統(tǒng),用于實時監(jiān)測和控制爐體內(nèi)的溫度;
壓力監(jiān)測系統(tǒng),所述爐體內(nèi)配置有壓力監(jiān)測系統(tǒng),用于實時監(jiān)測和調(diào)節(jié)爐體內(nèi)的壓力。
[0009]進一步的,還包括:
收集機構,所述爐體的底端設置有收集機構,用于冷卻并收集固體顆粒;
移動機構,所述爐體內(nèi)設置有移動機構,用于提高活動板設置的穩(wěn)定性;
輔助機構,所述活動板上設置有輔助機構,用于進一步實現(xiàn)原料的充分反應,以及實現(xiàn)殘留原料的清理。
[0010]進一步的,所述收集機構包括:
旋風分離器,所述爐體的底端固定連接有旋風分離器;
集料斗,所述爐體的冷卻段內(nèi)固定套接有集料斗,且集料斗內(nèi)設置有冷凝器。
[0011]進一步的,所述移動機構包括:
移動板,所述移動板的形狀為倒L型,且移動板的一側(cè)與保護套的左側(cè)外壁貼合,所述移動板與活動板固定套接,且移動板與固定板活動套接;
活塞組件,所述活塞組件固定設置在爐體的頂端,且活塞組件的頂端與移動板的頂端固定連接。
[0012]進一步的,所述輔助機構包括:
輔助管,所述輔助管固定設置在活動板的內(nèi)部,且輔助管的數(shù)量若干,所述活動板的底端開設有輔助槽,且輔助管的一端與活動板的輔助槽連通,輔助管的另一端位于活動板的頂端;
輔助件,所述活動板通過輔助槽與輔助件活動套接,且輔助件的頂端與輔助槽的頂端之間通過輔助彈簧連接,所述輔助件的數(shù)量若干,且相鄰兩個輔助件的長度不同。
[0013]進一步的,所述輔助管包括:
第一管,所述第一管固定套接在活動板內(nèi),且第一管與活動板的輔助槽固定連通;
第二管,所述第一管的頂端與第二管的一端活動卡接,且第二管可繞第一管的頂端轉(zhuǎn)動,所述第二管與第一管連通,且第二管與第一管之間通過豎彈簧連接;
支撐板,位于所述第二管下方的第一管壁面開設有小槽,且第一管通過小槽與支撐板活動連接,所述支撐板的底端與小槽之間通過小彈簧連接,且支撐板的頂端與第二管的底端貼合。
[0014]進一步的,一種氯化銅干法制備用反應爐的使用方法,包括以下步驟:
S1、當反應爐機構開始工作時,利用進氣機構向爐體內(nèi)通入氯氣,氯氣進入預熱段被預熱,接著進入反應段,并使得氯氣沿限位機構的設置向下移動;
S2、利用進料機構向爐體內(nèi)排入礦石粉末,礦石粉末在進料管內(nèi)移動,并途經(jīng)爐體的預熱段和反應段,直至排至活動板的頂端,且活動板的頂端均勻分布;
S3、氯氣在移動過程中會與停留在活動板頂端的礦石粉末充分接觸,從而在高溫和適當壓力條件下,礦石粉末中的銅元素與氯氣發(fā)生反應,生成氯化銅氣體;
S4、氯化銅氣體下移而移至爐體的冷卻段,受到集料斗內(nèi)的冷凝器作用,氯化銅氣體冷卻并轉(zhuǎn)化為固體顆粒,這些顆粒通過旋風分離器進行收集和分離;
S5、當反應爐機構停止工作時,活塞組件啟動帶動移動板上下移動,進而帶動活動板上下移動,實現(xiàn)對限位機構上殘留原料的清理下排。
[0015]本申請具有如下有益效果:
本申請?zhí)峁┑囊环N氯化銅干法制備用反應爐及其使用方法,通過在爐體的反應段內(nèi)設置進料機構和限位機構,且進料機構由保護套、進料管和進料斗組成,限位機構由固定板、限位件和活動板組成,當氯氣進入反應段時,氯氣受固定板、限位件和活動板限制而呈S型在反應段內(nèi)移動,有效延長氯氣在反應段的停留時長,同時利用進料管充分將含銅的礦石粉末均勻分布在活動板的頂端,有效延長氯氣在反應段的停留時長,防止礦石粉末在反應段內(nèi)豎向快速移動而無法與氯氣充分反應,從而增加兩種原料在反應段內(nèi)的接觸反應時長,提高反應效率和質(zhì)量,在此過程中,斜向下運動的氯氣會與呈噴灑狀態(tài)的礦石粉末產(chǎn)生對沖,從而氯氣受到礦石粉末沖擊而延長在此處的停留時間,并增強沖擊氣流強度,礦石粉末受到氯氣沖擊而充分散開,從而實現(xiàn)氯氣與礦石粉末的充分接觸,有效避免氯氣氣流的沖擊氣流強度在移動過程中不斷衰減,導致位于反應段的氯氣與礦石粉末之間接觸不充分的問題,進一步提高反應效率和質(zhì)量。
[0016]本申請通過在活動板上設置輔助機構,且輔助機構由輔助管和輔助件組成,當氯氣氣流移動時,輔助管和輔助件有效對氣流進行擾動,改變氣流的移動軌跡,進一步實現(xiàn)氯氣氣流與礦石粉末的充分混合并反應,提高反應效率和質(zhì)量。
[0017]本申請通過在進料機構的一側(cè)設置移動機構,且移動機構由移動板和活塞組件組成,移動板與活動板固定連接,當反應結(jié)束后,移動板可帶動活動板上下移動,使得活動板與限位件分離,有效為清理限位件上殘余原料提供條件,具體為,在活動板向上移動時,輔助管會與位于活動板上方的固定板產(chǎn)生碰撞,固定板和活動板碰撞產(chǎn)生的震動有效抖動殘余原料,促使殘余原料沿固定板和活動板下移,在活動板向下移動時,輔助件會與位于活動板下方的固定板產(chǎn)生碰撞,固定板和活動板碰撞產(chǎn)生的震動有效抖動殘余原料,促使殘余原料沿固定板和活動板下移,同時輔助件移動而產(chǎn)生的氣流通過輔助管排出,并吹向活動板的頂端,進一步推動殘余原料移動和下排,從而充分實現(xiàn)對爐體的清理。
附圖說明
[0018]構成說明書的一部分的附圖描述了本申請公開的實施例,并且連同說明書一起用于解釋本申請公開的原理。
[0019]參照附圖,根據(jù)下面的詳細描述,可以更加清楚地理解本申請,其中:
圖1為本發(fā)明的整體立體結(jié)構圖;
圖2為本發(fā)明中位于爐體剖面的整體立體結(jié)構圖;
圖3為本發(fā)明中整體的剖面結(jié)構圖;
圖4為本發(fā)明中位于爐體剖面的反應爐機構、進氣機構、進料機構和收集機構立體結(jié)構圖;
圖5為本發(fā)明中進料機構、限位機構、移動機構和輔助機構的立體結(jié)構圖;
圖6為本發(fā)明中進料機構的立體結(jié)構圖;
圖7為本發(fā)明中進料機構的剖面立體結(jié)構圖;
圖8為本發(fā)明中活動板、移動機構和輔助機構的立體結(jié)構圖;
圖9為本發(fā)明中活動板、移動機構和輔助機構的剖面立體結(jié)構圖;
圖10為本發(fā)明中圖9的A處放大結(jié)構圖;
圖11為本發(fā)明中限位件、活動板和輔助機構的俯視立體結(jié)構圖;
圖12為本發(fā)明中限位件、活動板和輔助機構的仰視立體結(jié)構圖;
圖13為本發(fā)明中輔助管的剖面結(jié)構圖;
圖14為本發(fā)明中位于輔助管處的限位件、活動板和輔助機構的剖面立體結(jié)構圖;
圖15為本發(fā)明中位于輔助件處的限位件、活動板和輔助機構的剖面立體結(jié)構圖。
[0020]圖中:1、反應爐機構;11、爐體;12、燃料管;13、冷卻水管;2、進氣機構;3、進料機構;31、保護套;32、進料管;33、進料斗;4、收集機構;41、旋風分離器;42、集料斗;5、限位機構;51、固定板;52、限位件;53、活動板;6、移動機構;61、移動板;62、活塞組件;7、輔助機構;71、輔助管;711、第一管;712、第二管;713、支撐板;72、輔助件。
具體實施方式
[0021]下面將結(jié)合本申請實施例中的附圖,對本申請實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本申請一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒旧暾堉械膶嵤├?,本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本申請保護的范圍。
實施例一
[0022]一種氯化銅干法制備用反應爐,包括:
請參閱圖1-圖4,反應爐機構1,用于為氯化銅制備反應提供環(huán)境條件,反應爐機構1包括爐體11,且爐體11由耐高溫材料(如石墨或特殊合金)構成,使得爐體11具有良好的熱傳導性和耐腐蝕性,請參閱圖4,爐體11的內(nèi)部由上至下依次為預熱段、反應段和冷卻段,以確保原料在不同溫度區(qū)域內(nèi)的均勻加熱和反應,反應爐機構1還包括燃料控制系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)和壓力監(jiān)測系統(tǒng),爐體11內(nèi)配置有燃料控制系統(tǒng),用于實現(xiàn)對爐體11的加熱,爐體11的壁面內(nèi)部開設有三個燃燒室,三個燃燒室分別與爐體11的預熱段、反應段和冷卻段區(qū)域?qū)?,且三個燃燒室內(nèi)均設置有燃燒器,燃燒器與燃料管12連通,當燃料管12向燃燒器通入燃料氣體(如天然氣或煤氣)和助燃空氣時,燃料控制系統(tǒng)可調(diào)節(jié)燃料氣體流量和助燃空氣量,實現(xiàn)高效燃燒和加熱,爐體11內(nèi)配置有溫度控制系統(tǒng),用于實時監(jiān)測和控制爐體11內(nèi)的溫度,爐體11的壁面內(nèi)部設置有冷卻水循環(huán)系統(tǒng),且冷卻水循環(huán)系統(tǒng)與冷卻水管13連通,溫度控制系統(tǒng)檢測后會控制冷卻水循環(huán)系統(tǒng)、燃料控制系統(tǒng),實現(xiàn)對爐體11內(nèi)溫度的精準控制,需要注意的是,通常在反應段,溫度需維持在高溫(如800-1000℃),以促進礦石中銅的氧化和氯化反應,爐體11內(nèi)配置有壓力監(jiān)測系統(tǒng),用于實時監(jiān)測和調(diào)節(jié)爐體11內(nèi)的壓力,需要注意的是,根據(jù)反應要求,爐內(nèi)應保持微正壓或負壓狀態(tài),以防止空氣滲入并影響反應過程。
[0023]請參閱圖1-圖4,進氣機構2,進氣機構2的一端與爐體11的頂端固定連通,用于向反應爐機構1內(nèi)通入氯氣,進氣機構2上設置有氣體流量調(diào)節(jié)裝置,能夠精準調(diào)節(jié)進氣機構2向爐體11內(nèi)通入氯氣的速率,實現(xiàn)對反應過程的精準控制。
[0024]請參閱圖2-圖3,進料機構3,進料機構3的上端與爐體11的頂端固定套接,且進料機構3的下端伸入爐體11的內(nèi)部,用于向反應爐機構1內(nèi)排入含銅的礦石粉末,對于原料礦石的選擇,需選擇富含銅的礦石,以確保生產(chǎn)效率和產(chǎn)品純度,如黃銅礦或氧化銅礦,原料礦石需要經(jīng)過預處理操作,即首先經(jīng)過破碎、磨礦處理,將其破碎成粉末狀,然后通過篩分、
浮選等工藝去除大部分雜質(zhì),如硅酸鹽、氧化鐵等,最后得到的精礦粉需要保持一定的粒度分布,以便于后續(xù)的反應和處理,進料機構3包括保護套31、進料管32和進料斗33,請參閱圖5-圖7,保護套31與限位機構5活動套接,且保護套31與爐體11固定套接,保護套31的上端位于爐體11的外部,且保護套31的下端位于爐體11的預熱段和反應段,有效為礦石粉末下排至反應段提供條件,進料管32固定套接在保護套31內(nèi),且一個進料管32與一個活動板53對應,進料管32有一個進料口和三個出料口,且三個出料口構成的夾角為75度,進料管32的出料口位于活動板53的上方,且進料管32的出料口面向活動板53,使得礦石粉末由進料口進料,出料口排料,從而將礦石粉末均勻排向活動板53的頂端,并實現(xiàn)礦石粉末的均勻布料,擴大礦石粉末與氯氣的接觸面積,保證反應充分,保護套31的頂端與進料斗33的底端固定套接,利用進料斗33能夠收集礦石粉末并促使礦石粉末均勻下排。
[0025]請參閱圖1-圖4,收集機構4,爐體11的底端設置有收集機構4,用于冷卻并收集固體顆粒,收集機構4包括旋風分離器41和集料斗42,爐體11的底端固定連接有旋風分離器41,旋風分離器41利用離心力分離尾氣和固定顆粒,分離出的尾氣因含有未反應的氯氣和其他有害氣體,需要經(jīng)過專門的尾氣處理系統(tǒng)進行處理,以防止對環(huán)境造成污染,常用的尾氣處理方法包括氫氧化鈉溶液吸收法、活性炭吸附法等,而收集到的氯化銅固體顆粒則需要經(jīng)過純化處理以去除雜質(zhì),純化方法包括重結(jié)晶、洗滌和干燥等步驟,從而進一步提高產(chǎn)品的純度和質(zhì)量,爐體11的冷卻段內(nèi)固定套接有集料斗42,且集料斗42內(nèi)設置有冷凝器,使得由反應段生成的氯化銅氣體被冷凝器逐漸冷卻,并轉(zhuǎn)化為固體顆粒,最后由集料斗42排入旋風分離器41內(nèi),從而實現(xiàn)對氯化銅固體顆粒的收集。
[0026]請參閱圖2-圖3,限位機構5,限位機構5設置在爐體11的反應段內(nèi),且限位機構5設置氯氣在反應段內(nèi)的移動路徑,使氯氣在反應段內(nèi)呈S型移動,所述限位機構5與進料機構3套接設置,且礦石粉末排向限位機構5的一端,使斜向下移動的氯氣與噴灑狀態(tài)的礦石粉末相向運動,用于延長反應接觸時間和擴大反應接觸面積,實現(xiàn)兩者的充分反應,提高反應質(zhì)量,具體設置為,限位機構5包括固定板51、限位件52和活動板53,請參閱圖5,爐體11的左側(cè)內(nèi)壁固定連接有固定板51,且固定板51為左高右低的斜向設置,固定板51的數(shù)量大于二,且固定板51豎向線性排布在爐體11內(nèi),位于兩個固定板51之間的爐體11的右側(cè)內(nèi)壁固定連接有限位件52,限位件52的頂端為斜面,且斜面的傾斜方向為左低右高,當活動板53的頂端在清理殘余原料時,活動板53會移動并震動從而促使殘余原料排走,在活動板53往復移動時對間接震動限位件52,同時在限位件52的斜面設置作用下,移動的殘余原料僅會途經(jīng)限位件52而不會積存在限位件52上,有效防止爐體11內(nèi)清理不徹底,限位件52和活動板53活動卡接,限位件52和活動板53為斜向設置,且限位件52和活動板53的傾斜度數(shù)與固定板51相同,利用固定板51、限位件52和活動板53的設置,能夠限制氯氣等原料在爐體11的反應段內(nèi)移動路徑,使得原料呈折線移動,從而有效延長原料在爐體11的反應段內(nèi)停留時間,并促使原料之間充分接觸,以實現(xiàn)充分反應。
[0027]請參閱圖2-圖3、圖5,移動機構6,爐體11內(nèi)設置有移動機構6,用于提高活動板53設置的穩(wěn)定性,移動機構6包括移動板61和活塞組件62,請參閱圖8-圖9,移動板61的形狀為倒L型,且移動板61的一側(cè)與保護套31的左側(cè)外壁貼合,移動板61與活動板53固定套接,且移動板61與固定板51活動套接,當移動板61靜止時,移動板61帶動活動板53靜止,使得活動板53位于兩個固定板51之間的空間正中位置,從而方便氯氣均勻流動,當移動板61上下移動時,移動板61可帶動活動板53在兩個固定板51之間的空間內(nèi)上下移動,從而實現(xiàn)對固定板51、限位件52和活動板53上殘余原料的清理,活塞組件62固定設置在爐體11的頂端,且活塞組件62的頂端與移動板61的頂端固定連接,利用活塞組件62可控制移動板61上下移動,從而為移動板61帶動活動板53實現(xiàn)不同效果提供動力條件。
實施例二
[0028]在實施例一的基礎上,一種氯化銅干法制備用反應爐,還包括:
請參閱圖3、圖5,輔助機構7,活動板53上設置有輔助機構7,用于進一步實現(xiàn)原料的充分反應,以及實現(xiàn)殘留原料的清理,輔助機構7包括輔助管71和輔助件72,請參閱圖8-圖11、圖14-圖15,輔助管71固定設置在活動板53的內(nèi)部,且輔助管71的數(shù)量若干,活動板53的底端開設有輔助槽,且輔助管71的一端與活動板53的輔助槽連通,輔助管71的另一端位于活動板53的頂端,當活動板53靜止時,氯氣可在反應段內(nèi)流動,此時位于活動板53外部的輔助件72部分可對氣流進行擾動,從而實現(xiàn)充分反應,當活動板53下移時,能夠通過輔助管71實現(xiàn)輔助槽內(nèi)氣流的排出,進而為活動板53頂端的清理提供助力,當活動板53上移時,輔助管71與上方的固定板51碰撞而使得固定板51和活動板53之間產(chǎn)生震動,進而為固定板51和活動板53頂端的清理提供助力,請參閱圖9-圖10、圖12、圖14-圖15,活動板53通過輔助槽與輔助件72活動套接,且輔助件72的頂端與輔助槽的頂端之間通過輔助彈簧連接,輔助件72的數(shù)量若干,且相鄰兩個輔助件72的長度不同,當活動板53靜止時,輔助件72受輔助彈簧作用而處于下移狀態(tài),從而輔助件72的設置能夠改變活動板53下方的空間布局,實現(xiàn)對流動氣流的進一步擾動,進而實現(xiàn)充分反應,當活動板53下移時,輔助件72受下方的固定板51推動而內(nèi)縮,有效擠壓輔助槽的空間并產(chǎn)生氣流,從而為清理活動板53頂端的殘留原料提供條件。
實施例三
[0029]在實施例二的基礎上,請參閱圖13,輔助管71包括:
第一管711,第一管711固定套接在活動板53內(nèi),且第一管711與活動板53的輔助槽固定連通。
[0030]第二管712,第一管711的頂端與第二管712的一端活動卡接,且第二管712可繞第一管711的頂端轉(zhuǎn)動,第二管712與第一管711連通,且第二管712與第一管711之間通過豎彈簧連接,當活動板53靜止時,第二管712在豎彈簧的作用下為水平狀態(tài),當活動板53上移時,第二管712會受到來自上方的固定板51擠壓而斜向下轉(zhuǎn)動,直至第二管712完全與固定板51貼合,在此過程中,第二管712會對固定板51由點接觸變?yōu)槊娼佑|,從而對固定板51產(chǎn)生多次震動,進一步實現(xiàn)殘留原料的清理。
[0031]支撐板713,位于第二管712下方的第一管711壁面開設有小槽,且第一管711通過小槽與支撐板713活動連接,支撐板713的底端與小槽之間通過小彈簧連接,且支撐板713的頂端與第二管712的底端貼合,隨著第二管712的轉(zhuǎn)動,支撐板713在小彈簧的作用下始終與第二管712貼合,從而利用支撐板713可提高第一管711和第二管712之間的密封性,實現(xiàn)輔助管71內(nèi)氣流的定向排放。
實施例四
[0032]在實施例三的基礎上,請參閱圖1-圖15,一種氯化銅干法制備用反應爐的使用方法,包括以下步驟:
S1、當反應爐機構1開始工作時,利用進氣機構2向爐體11內(nèi)通入氯氣,氯氣進入預熱段被預熱,接著進入反應段,并使得氯氣沿限位機構5的設置向下移動,有效延長氯氣在反應段的停留時間。
[0033]S2、利用進料機構3向爐體11內(nèi)排入礦石粉末,礦石粉末在進料管32內(nèi)移動,并途經(jīng)爐體11的預熱段和反應段,直至排至活動板53的頂端,且活動板53的頂端均勻分布,有效將礦石粉末設置在活動板53上并受活動板53影響而無法豎向快速下移,從而延長礦石粉末在反應段的停留時間。
[0034]S3、氯氣在移動過程中會與停留在活動板53頂端的礦石粉末充分接觸,從而在高溫和適當壓力條件下,礦石粉末中的銅元素與氯氣發(fā)生反應,生成氯化銅氣體。
[0035]S4、氯化銅氣體下移而移至爐體11的冷卻段,受到集料斗42內(nèi)的冷凝器作用,氯化銅氣體冷卻并轉(zhuǎn)化為固體顆粒,這些顆粒通過旋風分離器41進行收集和分離。
[0036]S5、當反應爐機構1停止工作時,活塞組件62啟動帶動移動板61上下移動,進而帶動活動板53上下移動,活動板53在輔助管71和輔助件72的配合下撞擊固定板51,兩者之間會產(chǎn)生震動等效果,從而實現(xiàn)對限位機構5上殘留原料的清理下排。
[0037]本發(fā)明的使用方法工作原理如下:
當反應爐機構1開始工作時,首先,利用進氣機構2向爐體11內(nèi)通入氯氣,氯氣先進入預熱段被預熱,接著進入反應段,此時氯氣沿限位機構5的設置呈S型向下移動,改變原先豎向移動軌跡,有效延長氯氣在反應段的停留時間,與此同時,利用進料機構3向爐體11內(nèi)排入含銅的礦石粉末,即通過進料斗33向進料管32的進料口均勻排入礦石粉末,之后礦石粉末在進料管32內(nèi)移動,并途經(jīng)爐體11的預熱段和反應段,直至礦石粉末通過進料管32的三個排料口排向活動板53的頂端,由于三個排料口呈扇形,有效實現(xiàn)礦石粉末在活動板53頂端的均勻分布,防止礦石粉末無阻礙阻擋而在反應段內(nèi)豎向快速下移,從而有效延長礦石粉末在反應段的停留時間,在向爐體11內(nèi)排入原料的過程中,由于進料機構3和限位機構5的配合使用,使得氯氣在移動過程中會與剛排出進料管32的礦石粉末產(chǎn)生對沖效果,從而氯氣受到礦石粉末沖擊而延長在此處的停留時間,并增強沖擊氣流強度,礦石粉末受到氯氣沖擊而充分散開,進一步使得氯氣充分與礦石粉末充分接觸并反應,從而在高溫和適當壓力條件下,礦石粉末中的銅元素與氯氣發(fā)生反應并生成氯化銅氣體,最后生成的氯化銅氣體下移,在移至爐體11的冷卻段時,氯化銅氣體受到集料斗42內(nèi)的冷凝器作用冷卻并轉(zhuǎn)化為固體顆粒,這些固體顆粒通過旋風分離器41進行收集和分離。
[0038]在反應爐機構1的工作過程中,由于活動板53在移動板61的設置下處于靜止狀態(tài),且活動板53的頂端設置有輔助管71,活動板53的底端設置有輔助件72,氯氣沿著活動板53移動時,輔助管71和輔助件72會對氯氣氣流進行擾動,從而改變氣流的移動軌跡,進一步實現(xiàn)氯氣氣流與礦石粉末的充分混合并反應,提高反應效率和質(zhì)量。
[0039]當反應爐機構1停止工作時,活塞組件62啟動帶動移動板61上下移動,進而帶動活動板53上下移動,具體為,首先活動板53上移,直至活動板53上的輔助管71與其上方的固定板51接觸,然后活動板53持續(xù)上移而改變輔助管71的形狀,使得輔助管71與固定板51由點接觸變?yōu)槊娼佑|,在此過程中,輔助管71的形變有效帶動固定板51、活動板53產(chǎn)生震動,從而有效對固定板51、活動板53上殘留原料抖動,使得殘留原料沿限位機構5的斜面下移,接著活動板53下移,直至活動板53上的輔助件72與其下方的固定板51接觸,然后活動板53持續(xù)下移而改變輔助件72的所處位置,使輔助件72由外伸狀態(tài)變?yōu)閮?nèi)縮狀態(tài),有效擠壓輔助槽內(nèi)的空間,并使得輔助槽產(chǎn)生的氣流由輔助管71外排,氣流有效吹動活動板53上的殘余原料,并配合輔助件72對固定板51、活動板53的碰撞震動,進一步推動殘留原料沿限位機構5的斜面下移,又由于活動板53在上下移動的過程中活動板53和限位件52脫離接觸,從而殘留原料能夠穿過限位機構5下排至收集機構4內(nèi),由此固定板51如此往復運動,實現(xiàn)爐體11內(nèi)殘留原料的充分清理。
說明書附圖(15)
聲明:
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我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)