CN104415913B - 物料分选装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种物料分选装置，其包括：具有一进料口的进料通道；具有一出料口的出料通道，所述出料通道与所述进料通道相连通，所述进料通道及出料通道内形成一自所述进料口流向所述出料口的气流；杂质分离通道，设置于所述进料通道与所述出料通道的交汇处，所述杂质分离通道的一端与所述进料通道及所述出料通道相连通，所述杂质分离通道的位置低于所述进料口及所述出料口的位置；乱流生成机构，设置于所述进料通道与所述出料通道的交汇处，所述乱流生成机构用于形成一非规则气流，所述非规则气流的形成区域位于所述进料通道与所述杂质分离通道之间。本发明克服了磁选方式的限制，改善了物料杂质分离效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用重力及风力来实现物质分离的物料分选装置。
背景技术
目前，在化工生产行业中，获取到的产品中往往混杂有其他物质，为实现产品的提纯，相应的物料分选工序是必备工序之一。
以固体物料的分离工序为例，现有技术中，较常见的分选工序包括磁选方式。其中，磁选方式利用磁场对物料中部分金属杂质的吸引来实现物料去杂。然而，磁选方式只适用于磁性杂质的分离，如铁，钴等，对于其他非磁性杂质，如铝，石块等，磁选方式便无法实现杂质分离工作，进而无法获得高纯度的产品。有鉴于此，亟待提供一种新的物料分选装置以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种物料分选装置，利用重力及风力实现物料中杂质的分离，并在物料分离通道中特定区域形成非规则气流，从而提升物料杂质分离效果，确保待选物料的高纯度。
为实现上述发明目的之一，本发明提供的一种物料分选装置，其包括：具有一进料口的进料通道；具有一出料口的出料通道，所述出料通道与所述进料通道相连通，所述进料通道及出料通道内形成一自所述进料口流向所述出料口的气流；杂质分离通道，设置于所述进料通道与所述出料通道的交汇处，所述杂质分离通道的一端与所述进料通道及所述出料通道相连通，所述杂质分离通道的位置低于所述进料口及所述出料口的位置；乱流生成机构，设置于所述进料通道与所述出料通道的交汇处，所述乱流生成机构用于形成一非规则气流，所述非规则气流的形成区域位于所述进料通道与所述杂质分离通道之间。
作为本发明进一步的改进，所述乱流生成机构包括第一扰流部及第二扰流部，所述第一扰流部包括沿第一方向设置的第一挡板，所述第二扰流部包括沿第二方向设置的第三挡板，所述第一挡板与所述第三挡板之间存在供气流通过的第一间隙。
作为本发明进一步的改进，所述第一扰流部设置于所述进料通道与所述出料通道之间，所述第二扰流部设置于所述杂质分离通道内。
作为本发明进一步的改进，所述第一扰流部还包括沿所述第一方向设置的第二挡板，所述第二挡板与所述第一挡板之间存在第二间隙。
作为本发明进一步的改进，所述物料分选装置还包括配合所述第一扰流部设置的第一调节机构，所述第一调节机构用于调节所述第一间隙及所述第二间隙的大小。
作为本发明进一步的改进，所述物料分选装置还包括一连通于所述进料通道及所述出料通道的调风通道，所述第二扰流部设置于所述物料分离通道及所述调风通道之间。
作为本发明进一步的改进，所述第二扰流部还包括与所述第三挡板枢轴连接的第四挡板，所述第三、第四挡板之间所成夹角指向所述第一扰流机构。
作为本发明进一步的改进，所述第二扰流部还包括第五挡板及与所述第五挡板枢轴连接的第六挡板，所述第三挡板、第四挡板、第五挡板及第六挡板共同构成菱形。
作为本发明进一步的改进，所述物料分选装置还包括一配合所述第二扰流部设置的第二调节机构，所述第二调节机构用于调节第三、第四挡板之间所成角度及第五、第六挡板之间所成角度。
作为本发明进一步的改进，所述进料通道包括一位于所述进料口与所述杂质分离通道之间的物料扩散通道，所述出料通道包括一位于所述出料口与所述杂质分离通道之间的物料聚拢通道。
与现有技术相比，本发明的物料分选装置利用风力及重力实现物料杂质的分离，在负压形成的气流的作用下，混有杂质的待选物料进入进料通道，由于杂质的密度大于待选物料的密度，杂质在其重力作用下进入杂质分离通道，而待选物料跟随气流进入出料通道，从而克服了磁选方式的限制；并且，在物料分离通道中特定区域形成非规则气流，通过非规则气流打乱物料的分布，从而改善了物料杂质分离效果，分选获得的物料纯度更高。
附图说明
图1是本发明第一实施方式中物料分选装置的结构示意图；
图2是本发明第二实施方式中物料分选装置的结构示意图；
图3是本发明第三实施方式中物料分选装置的结构示意图；
图4是本发明第四实施方式中物料分选装置的结构示意图；
图5是本发明第五实施方式中物料分选装置的结构示意图。
具体实施方式
以下将结合附图所示的具体实施例对本发明进行详细描述。本文以废旧高分子物料裂解生产系统中的炭黑分选装置为例进行详细描述，然，本发明所披露的物料分选装置还可应用于其他类型的物料提纯工艺中，其中，需保证待分选物料中杂质的密度大于待分选物料自身的密度。
图1所示的是本发明物料分选装置的第一实施方式。其中，物料分选装置100包括相互连通的进料通道10及出料通道20，以及设置于进料通道10、出料通道20交汇处的杂质分离通道30，三者相互连通并大致呈“Y”形。本实施方式中，进料通道10包括开设于其端部的进料口11及一段物料扩散通道12，此物料扩散通道12设置于进料口与杂质分离通道之间，在气流或物料的流动方向上，物料扩散通道12的截面面积逐步增大，而物料聚拢通道22的截面面积则逐步变小，物料扩散通道12可以确保导入至进料通道10内的物料足够分散，从而更利于物料分选；出料通道20包括开设于其端部的出料口21及一段物料聚拢通道22，此物料聚拢通道22设置于出料口21与杂质分离通道30之间，在气流或物料的流动方向上，物料聚拢通道22的截面面积逐步变小，用于确保出料口处的气流流速足够大，以优化炭黑的分离效果。于本发明中，进料口11的位置高于杂质分离通道30的位置，所述出料口21的位置高于杂质分离通道30的位置，其确保本发明能够实现。
本实施方式中，出料口21处具备一定的负压条件，由于进料口11处直接连通于空气，其气压为标准大气压，进料口11与出料口21之间的压力差引发一从进料口11流向出料口21的气流，其中，可通过设置于出料口处的负压风机来获取负压条件。本实施方式的物料分离过程为：首先，混有少量磁性物质及非磁性物质的炭黑在自身重力及气流作用下从进料口11进入进料通道10，其中，“磁性物质”是指能够被磁场吸引的物质，包括铁；而“非磁性物质”是指不能被磁场吸引的物质，包括铝、铜、岩石等。其次，当混有杂质的炭黑运动到进料通道10及出料通道20的交汇处时，由于负压气流的作用，密度较小的炭黑随着气流进入出料通道20，而密度较大的杂质则由于自身重力的影响，无法被气流带动至出料通道20内，而是进入杂质分离通道30并导出。本实施方式中，对于含磁性、及非磁性物质的炭黑分选工艺而言，出料口21处的气压低于标准大气压的差值范围为1500～2500pa，此外，为了更好地实现本发明，进料通道与出料通道之间所成角度介于60°至85°之间。然而，对于其他类型的物料分选工艺而言，负压条件可根据实际情况予以调整。
图2所示的是本发明物料分选装置的第二实施方式。本实施方式与第一实施方式的区别之处在于：物料分选装置200在第一实施方式的基础上增加了乱流生成机构60，该乱流生成机构60用于在进料通道10与杂质分离通道30的交汇处产生非规则气流80。于本发明中，定义流体运动中的“层流”状态为规则气流，故所谓非规则气流表示不是层流状态的流体，其包括湍流、或介于湍流、层流之间的流体状态。其中，本实施方式中，乱流生成机构60固定于进料通道、出料通道、杂质分离通道三者的交汇之处，其截面形状大致呈三角状，由于非规则气流80的存在，一旦含杂质的炭黑物料运动至进料通道及物料分离通道交汇处后，即可被形成于此区域的“漩涡状”的非规则气流打乱，甚至物料在非规则气流所形成的空间中能够逗留一段时间，从而确保密度较大的杂质、密度较小的炭黑的分离效果更佳。
图3所示的是本发明物料分选装置的第三实施方式。与第二实施方式不同之处在于，本实施方式中物料分选装置300的乱流生成机构为可调式，以适应不同流量的物料；另外，该装置还包括一连通于进料通道10及出料通道20的调风通道40，第三挡板61位于杂质分离通道30及调风通道40之间，以将上述两通道进行隔离。具体地，本实施方式中，乱流生成机构包括设置于进料通道10及出料通道20之间的第一扰流部、及设置于杂质分离通道30内的第二扰流部，第一扰流部包括第一挡板51、第二挡板52，第一、第二挡板之间存在第二间隙，本实施方式中，第一、第二挡板沿竖直方向延伸，相互平行设置，然，在其他实施方式中，两挡板也可不平行设置，甚至只需设置一个挡板，同样可以达到形成非规则气流的目的。本实施方式中，第二扰流部为一倾斜设置的第三挡板61，其延伸方向与竖直方向所成角度介于15°～40°之间，第一挡板51(或第二挡板52)与第三挡板61之间存在供气流通过的第一间隙，此第一间隙的截面大小远小于进料通道、出料通道的截面平均值。
值得一提的是，本发明其他实施方式中，第二扰流部的高度也可往上提升，并部分或全部位于进料通道10及出料通道20所共同形成的空间内部。
本实施方式中，物料分选装置300包括第一调节机构53、第二调节机构63以及风量调节板70，其中，第一调节机构53配合第一挡板、第二挡板设置，其用于通过提升或降低第一、第二挡板的高度来调节供气流通过的第一间隙，其还用于调节第一、第二挡板之间的第二间隙的大小，通过调节上述两个参数来调整不规则气流的形成效果，以得到最佳的物料杂质分离效果；第二调节机构63配合第三挡板61设置以调节第三档板的倾斜角度，同样达到调整不规则气流的形成效果的目的；风量调节板70设置于调风通道40的风口处，并具备在水平方向抽拉的功能，故可调节从调风通道40流向出料通道20的风量大小，从而适应不同进料量的物料分离。
图4所示的是本发明物料分选装置的第四实施方式。与上述第三实施方式的不同之处在于，在物料分选装置400中，第二扰流部还包括与第三挡板61枢轴连接的第四挡板62，所述第三、第四挡板之间所形成的夹角指向所述第一扰流部。其中，第三、第四挡板之间的夹角可通过承载两者的调节轴(未标示)及第二调节机构63来实现调节，优选地，角度调节范围在35°～75°之间，另一方面，由于调风通道的内侧壁可随着调节轴(未标示)的调节作水平移动，故第二调节机构63还具备调节调风通道40的截面面积的功能，以达到调整通道内风量的目的。
图5所示的是本发明物料分选装置的第五实施方式。与上述第四实施方式的不同之处在于，在物料分选装置500中，第二扰流部还包括枢轴连接的第五挡板64、第六挡板65，所述第三、四、五、六挡板共同构成一菱形。同样地，通过第二调节机构63来调节第三、第四挡板之间的角度，第五、第六挡板之间的角度，以及调风通道40的风量，本实施方式中，由于设置成菱形状，相较于第四实施方式，杂质分离通道30的平均截面面积更大，从而更利于杂质从杂质分离通道30分离出去，避免出现堵塞，且该结构的不规则气流的形成效果最佳，杂质分离效果好，炭黑产品纯度高。
综上所述，本发明的物料分选装置通过负压产生的气流带动混有杂质的物料运动，由于杂质的密度大于物料的密度，在特定的负压条件下，杂质在其重力作用下从杂质分离通道被分离出，而密度较小的物料则随着气流走向输送至出料口并导出，其中，本发明尤为重要的是，在进料通道、出料通道及杂质分离通道三者交汇处设置乱流生成机构以产生非规则气流，从而利用“漩涡状”的非规则气流来打乱物料分离通道处的物料，从而使得物料分离效果更佳，本发明的技术方案，相较于磁选分离方式而言，可实现物料中磁性物质和非磁性物质的分离，其克服了磁选方式的限制，且本发明装置结构简单，成本低廉，分选所得产品纯度高，可实现连续生产。
应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种物料分选装置，其特征在于，所述装置包括：
具有一进料口的进料通道；
具有一出料口的出料通道，所述出料通道与所述进料通道相连通，所述进料通道及出料通道内形成一自所述进料口流向所述出料口的气流；
杂质分离通道，设置于所述进料通道与所述出料通道的交汇处，所述杂质分离通道的一端与所述进料通道及所述出料通道相连通，所述杂质分离通道的位置低于所述进料口及所述出料口的位置；
乱流生成机构，设置于所述进料通道与所述出料通道的交汇处，所述乱流生成机构用于形成一非规则气流，所述非规则气流的形成区域位于所述进料通道与所述杂质分离通道之间；
所述乱流生成机构包括第一扰流部及第二扰流部，所述第一扰流部包括沿第一方向设置的第一挡板，所述第二扰流部包括沿第二方向设置的第三挡板，所述第一挡板与所述第三挡板之间存在供气流通过的第一间隙；
所述第一扰流部设置于所述进料通道与所述出料通道之间，所述第二扰流部设置于所述杂质分离通道内；
所述第一扰流部还包括沿所述第一方向设置的第二挡板，所述第二挡板与所述第一挡板之间存在第二间隙；
所述物料分选装置还包括配合所述第一扰流部设置的第一调节机构，所述第一调节机构用于调节所述第一间隙及所述第二间隙的大小。
2.根据权利要求1所述的物料分选装置，其特征在于，所述物料分选装置还包括一连通于所述进料通道及所述出料通道的调风通道，所述第二扰流部设置于所述物料分离通道及所述调风通道之间。
3.根据权利要求2所述的物料分选装置，其特征在于，所述第二扰流部还包括与所述第三挡板枢轴连接的第四挡板，所述第三、第四挡板之间所成夹角指向所述第一扰流部。
4.根据权利要求3所述的物料分选装置，其特征在于，所述第二扰流部还包括第五挡板及与所述第五挡板枢轴连接的第六挡板，所述第三挡板、第四挡板、第五挡板及第六挡板共同构成菱形。
5.根据权利要求4所述的物料分选装置，其特征在于，所述物料分选装置还包括一配合所述第二扰流部设置的第二调节机构，所述第二调节机构用于调节第三、第四挡板之间所成角度及第五、第六挡板之间所成角度。
6.根据权利要求1所述的物料分选装置，其特征在于，所述进料通道包括一位于所述进料口与所述杂质分离通道之间的物料扩散通道，所述出料通道包括一位于所述出料口与所述杂质分离通道之间的物料聚拢通道。
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