CN1047809C - 借助含酸液态电解液溶解锌的设备 - Google Patents
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Abstract
借助含酸的液体电解液溶解锌的设备。该设备由一个用于要溶解的锌粒的接纳容器(1)，用于将新鲜电解液引入容器和接着将富集锌的电解液从容器中排出的流入和排出装置，以及用于将在锌溶解时产生的气体收集的装置和排出的装置构成。接纳容器(1)有一个设置在其下部区(1a)用于支承锌粒装料的筛网中间板(2，3)和设置在筛网中间板(2，3)下方用于新鲜电解液的流入装置(4，5)。在接纳容器的上部区规定一个用于富集锌的电解液的溢流堰顶(16)。在溢流堰顶后面设置过滤器(15)和收集容器(13)。在接纳容器(1)的上方设置带有抽气装置(18)的集气室(17)。
Description
本发明涉及一种用含酸的液体电解液溶解锌的设备，它具有一个用于接纳要溶解的锌粒的容器和一个用于连续引入和排出新鲜的或者富集锌的电解液的流入和排出装置以及用于在锌溶解中产生的气体(例如氢气)的收集装置和排出装置。
这种类型的设备已是公知的，在该设备中锌颗粒被引入一个充满硫酸电解液的容器中，并在容器中被溶解。在这种溶解过程中，所用的电解液的游离酸逐渐消耗，因此必须不时地补充新鲜的电解液。一面不断地添加新鲜电解液，一面相应地排出富集溶解了的锌的电解液。
在这些公知的设备操作中产生一系列缺点。锌溶解时产生大量的氢，在溶解槽浴中引起或多或少的涡流。该涡流导致未溶解的锌粒进入正在流出的富集溶解锌的电解液中。不溶解的杂质颗粒也一起被带走，这些颗粒同样也进入流出的液体中。这就导致，例如使用富集锌的电解液涂覆金属带时会污染要涂布的涂层。因此有人建议，首先将富集锌的电解液引入稳定槽，这些稳定槽用来使还没有完全溶解的锌粒继续溶解及使杂质颗粒沉积。但是这种工作方式要求在稳定槽中停留相当长的时间，并且要求相当大量的用于循环的电解液。此外为了每次所必需的净化，必须从循环中取出稳定槽，以至于不能保证连续工作。
本发明的任务在于改进已知的设备，不但能提取杂质颗粒和锌粒，而且可以做到连续工作并且排出产生的气体。
这个任务是这样解决的，即接纳容器在其下部区有一个用于承载锌粒装料的筛网中间板，在该筛网中间板下面有一个供新鲜电解液流入的装置，在接纳容器的上部区有一个用于富集锌的电解质的溢出口，该溢出口带有在其后设置的过滤器和收集容器，此外，在接纳容器上方有一个带有排气装置的集气室。
可以固定或悬挂安置的接纳容器在筛网中间板上面装满颗粒或丸状的锌粒，并且从下方经过筛网中间底引入新鲜电解液。在流过锌粒装料时锌发生溶解，富含锌的电解液经过溢出口和过滤器进入在排出口的收集容器，并从那里进入用于涂覆的后续装置的回路中。
此时，由于在氢形成时产生的涡流经过溢出口一起带走的未溶解的金属锌粒和杂质颗粒按照本发明被过滤器接收，该过滤器由玻璃和/或塑料球填料构成，这些填料盛放在设置于收集容器上方的筐中。在圆罐形的收集容器的情况下，收集容器和筐在构成溢出口的收集容器的上部边缘的下方，可以呈弓形或环形围绕收集容器的外圆周布置，根据需要也可以由放置在一个旋转驱动的旋转支架上的环形室构成，这个环形室在此情况下先后通向填料的卸料站和装料站。也可以使用一个设置在卸料和装料位置之间用于填料球的净化冲洗装置。这个冲洗装置可以设置在卸料站和装料站之间，这样净化过的球在同一个工作过程中可以重新被送往装料站。本发明的另一个可能性在于，环形室中的填料以一种用冲洗剂净化的状态供给一个冲洗装置。按照本发明，在冲洗装置范围内在溢出口上边设置一个溢流堰。
在首次提到的净化装置的情况下，筐以圆周方式慢慢转动，并且在卸料站例如通过倾倒或通过一个抽取装置被排空，在位于后面装料站重新装满净化过的球，而在第二次提到的净化装置的情况下，球保留在环形室中，在其循环过程中的固定的净化位置通过一个带有冲洗液的冲洗装置清洗。在此情况下，溢流堰防止在该位置电解液到达室中。冲洗装置还可以设置一个氮气引入管。
本发明进一步规定，在集气室中在接纳容器上部设置一个测量所收集的气体的氢浓度的探针，该探针通过调节装置来调整新鲜电解液的引入，在浓度太高时断开。在该集气室中同样可以通入一个氮气引入管。该集气室还附加配备一个带有向内打开的摆动闸板的新鲜空气导入口。
此外，本发明规定，在接纳容器上方在集气室上配置一个闸门装置，它用于一个安放在它上面的为接纳容器供给锌粒的可移动的容器。最后，在筛网中间板下方在接纳容器中可以设置用于吹入氮气的喷嘴，而且接纳容器可以放置在压力计之上，压力计通过检测和比较装置监控接纳容器的锌粒装料量。
借助在附图中描述的实施例更详细地解释本发明。在附图中，
图1是整个设备的截面示意图；
图2是用剖面表示的图1的细节图；
图3是另一种构成形式的俯视图；
图4是沿图3的B-B线的一个截面图。
由图1可以看出，接纳容器1是以一个上部敞开的圆形罐的形式构成，在其下部有一个中间板2，该中间板延伸到整个内横截面。在中间板2上放置一个细网眼的筛网床层3；中间板和筛网床层3共同构成一个筛网中间板2、3。在筛网中间板2、3下方，在容器的下部1a设置用于引入新鲜电解液的引入管4。这个引入管配备有一个可用电机驱动的截止阀5。另外，在容器的下部1a中设置了一个带有氮气导入管7和截止阀8的喷嘴组6。在筛网中间板2、3上放置由锌粒组成的接纳容器1的装料F。围绕接纳容器1的外周设置一个环形横梁10，它位于测压计11之上，该测压计由支承梁12支承。环形横梁10支承一个同样是环形的带有一个出口14的溢流室13。在溢流室13上方设置圆弓形的可取出的筐15，里面容纳玻璃球或塑料球填料。接纳容器1的上部的开口边缘有一个弯曲成角的溢流堰顶16。
在接纳容器1的上面设置一个罩形的集气室17，该集气室在其上部区有一个抽气管18。此外，在集气室17的上部区有一个带有封闭闸板20的闸门室19，在该封闭闸板20上放置图2所示的加料容器21，它带有在其底部区设置的卸料闸板22。此外，集气室17还具有一个带有摆动闸板24的新鲜空气输入口23和一个用于引入氮气的入口25。最后，在接纳容器1的溢流堰顶16的上方在集气室内设有一个安全溢出口26。
带有过量的游离酸(例如硫酸)的电解液经过导入管4送入接纳容器1，该电解液流过筛网中间板2、3，流过位于筛网中间板上的、例如粒状或丸状的锌粒装料F，引起锌的溶解过程。富含锌离子的电解液经过溢流堰顶16流入由玻璃球或塑料球组成的填料的筐15中，并从那里流入溢流室13中。此时填料过滤出液体中未溶解的锌粒和杂质颗粒，由于电解液继续不断冲击球，剩余的锌粒进一步溶解。
带有填料球的筐15不时被拉出，用水或其他冲洗液冲洗干净。收集在集气室17中的气体(氢)经过抽气管18抽出，由于所产生的负压，新鲜空气在摆动闸板24向内打开的情况下，经过新鲜空气入口23到达集气室17中。为了监控气体浓度，在集气室17中还设置了一个测量用探针27，它影响调节装置(图中未示出)，必要时借助截止阀5阻止经过引入管4继续送入电解液。直至锌溶解过程完全结束可以经过入口25将氮气送入集气室17中。
为了装入新的锌料，在关闭的楔形阀门28旁边的闸门室19的关闭板20翻向用点划虚线表示的位置之后，将图2所示的装有新鲜锌粒的装料器21放置在闸门室19上，打开卸料闸板22将装料送入闸门室19中。取下卸空的装料器21之后，将封闭闸板20关闭，打开楔形阀28，使装料进入接纳容器1中。
为了监控接纳容器1中的每次装料F，其重量经压力计测量，并通过检测和比较装置(图中未示出)进行监控。
间或地通过喷嘴组6吹入氮气使装料F松散开。
在按照图3的实施例中，用环形室29代替筐环形室合在一起设置在一个转动支架30上，参照图4，环形室具有孔板29a。通过马达31驱动，各环形室29依次到达图4中所示的净化位置，在该净化位置，溢流堰32防止电解液溢出流入环形室29。经过泵32和输入管道33将冲洗液送入冲洗室34中，从那里通过孔板29a进入在其中有填料球的环形室29中。然后带有污垢的冲洗液经过出口35、重力过滤器36进入槽37中。借助一个氮气导入装置38可以改善填料球的供给。
附图标记一览表1a 接纳容器的下部区2 中间板3 筛网床层4 引入管5 截止阀6 喷嘴组7 引入管8 截止阀9 —10 环形横梁11 压力计12 支承梁13 溢流室14 出口15 筐16 溢流堰顶17 集气室18 抽气管19 闸门室20 封闭闸板21 装料器22 卸料闸板23 新鲜空气引入口24 摆动闸板25 入口26 安全溢出口27 探针28 楔形阀29 环形室29a 孔板30 转动支架31 马达32 泵33 输入管道34 冲洗室35 出口36 重力过滤器37 槽38 氮气引入装置F 装料
Claims (15)
1. 借助含酸的液体电解液溶解锌的设备，它有一个用于接纳要溶解的锌粒的容器和用于连续加入和回收新鲜的或富含锌的电解液的流入和排出装置，以及用于在锌溶解时产生的气体例如氢气的收集装置和排出装置，其特征在于，接纳容器(1)在其下部区(1a)中有一个用于支承锌粒装料的筛网中间板(2、3)，在筛网中间板(2、3)下方有用于新鲜电解液的流入装置(4，5)，在接纳容器(1)的上部区中有一个带有在其后设置的过滤器(15)和收集容器(13)的用于富含锌的电解液的溢流堰顶(16)，以及在接纳容器(1)上方设置的带有抽气装置(18)的集气室(17)。
2. 权利要求1所述的设备，其特征在于，过滤器由玻璃球和/或塑料球填料构成。
3. 权利要求1所述的设备，其特征在于，在收集容器(13)上方设置了装有球填料的筐(15，29，29a)。
4. 权利要求3所述的设备，它带有一个圆罐形的、上部敞开的接纳容器，其特征在于，收集容器(13)和筐(15，29，29a)在构成溢流口的接纳容器(1)的上部边缘的下方，呈弓形或环形地环绕接纳容器(1)的外周边设置。
5. 权利要求4所述的设备，其特征在于，带有筛孔板(29a)的筐形的环形室(29)设置在一个转动支架(30)上，环形室(29)被引向一个用于球填料的卸料站，然后被引向一个用于球填料的装料站。
6. 权利要求2-4中任一项所述的设备，其特征在于，配置有一个设在卸料和装料站之间的用于球填料的净化冲洗装置。
7. 权利要求2-5中任一项所述的设备，其特征在于，配置有一个在环形室(29)中的净化位置冲洗球填料的冲洗装置(32，33，34)。
8. 权利要求7所述的设备，其特征在于，配置有一个在净化冲洗装置区内设置在溢流堰顶(16)上的溢流堰(32)。
9. 权利要求7所述的设备，其特征在于，配置有一个属于净化冲洗装置(32，33，34)的氮气导入管道(38)。
10. 权利要求1所述的设备，其特征在于，配置有一个设置在集气室(17)中用于测量所收集的气体浓度、通过调节装置(4，5)影响新鲜电解液引入的探针(27)。
11. 权利要求1所述的设备，其特征在于，配置有一个插入集气室(17)的氮气导入管(25)。
12. 权利要求10所述的设备，其特征在于，配置有一个属于集气室(17)的、带有一个向内打开的摆动闸板(24)的新鲜空气引入口。
13. 权利要求1所述的设备，特征在于，配置有一个在接纳容器(1)上方在集气室(17)上设置的闸门装置(19，20，28)，它用于在其上放置向接纳容器输送锌粒装料的可移动的装料器(21)。
14. 权利要求1所述的设备，其特征在于，配置有一个设置在接纳容器(1)中的筛网中间板(2，3)下方的用于吹入氮气的喷嘴组(6)。
15. 权利要求1所述的设备，其特征在于，接纳容器(1)放置在压力计(11)上，它通过影响检验和比较装置，监控接纳容器(1)的装料F的量。
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