CN108295499A - 一种冷却输送装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种冷却输送装置，包括：冷凝罐(1)，所述冷凝罐(1)设有物料入口(11)、物料出口(12)；套设在所述冷凝罐(1)外部的冷却套(2)，所述冷却套(2)设有冷却介质入口(21)、冷却介质出口(22)；设置在所述冷凝罐(1)内部的推送部件(3)，所述推送部件(3)具有螺旋状的叶片，并且叶片与所述冷凝罐(1)内壁接触，所述推送部件(3)在驱动部件(4)的驱动下相对于所述冷凝罐(1)转动，用于分离所述冷凝罐(1)内壁结晶的物料，并将物料推送至所述物料出口(12)。本申请提供的冷却输送装置，推送部件不断旋转，将冷凝罐内壁结晶的物料及时分离，实现对物料的连续冷却，尤其适用于砷的冷却。
Description
技术领域
本申请涉及化工设备技术领域，特别是涉及一种冷却输送装置。
背景技术
化工产品的制备过程中，经常涉及物料的合成、分解、提纯等反应，在此过程中，物料经常发生相变，在气态、液态、固态之间变化。在物料(如目标产物)冷却过程中，尤其是物料由气态直接冷却到固态的过程中，冷却产物常结晶在冷却装置内壁，难以回收，需要定期关闭系统，对结晶产物进行提取，影响系统工作效率。且结晶产物容易腐蚀冷却装置，导致装置损坏、报废，进一步增加了生产成本。
因此，如何实现对冷却产物的连续提取，从而保证整个系统能够连续工作，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的为提供一种冷却输送装置；本发明提供的冷却输送装置，在物料冷却过程中，推送部件不断旋转，将冷凝罐内壁结晶的物料及时分离，并推送至物料出口，实现对物料的连续冷却。无需定期关闭系统对结晶的产物进行提取，在冷凝过程中可直接实现对物料的分离、输送，尤其适用于砷的冷却。
本发明提供的技术方案如下：
一种冷却输送装置，其特征在于，包括：
冷凝罐，所述冷凝罐设有物料入口、物料出口；
套设在所述冷凝罐外部的冷却套，所述冷却套设有冷却介质入口、冷却介质出口；
设置在所述冷凝罐内部的推送部件，所述推送部件具有螺旋状的叶片，并且叶片与所述冷凝罐内壁接触，所述推送部件在驱动部件的驱动下相对于所述冷凝罐转动，用于分离所述冷凝罐内壁结晶的物料，并将物料推送至所述物料出口。
优选地，所述推送部件具体为无轴螺旋体，所述无轴螺旋体的一端与所述驱动部件相连。
优选地，所述推送部件具体包括旋转轴，以及与所述旋转轴固定连接的螺旋叶片，所述旋转轴与所述驱动部件相连。
优选地，所述冷凝罐为圆柱形或圆锥形，所述推送部件的形状配合所述冷凝罐的形状设置。
优选地，还设有加热部件，所述加热部件设置在所述冷却套外部，或设置在所述冷却套与所述冷凝罐之间。
优选地，所述加热部件具体为套设在所述冷却套外部的加热套。
优选地，所述冷凝罐内设有温度传感器。
优选地，所述冷却套的冷却介质入口设置在远离所述冷凝罐的物料入口的一端，所述冷却套的冷却介质出口设置在远离所述冷凝罐的物料出口的一端。
优选地，所述冷却介质具体为空气或水。
针对现有技术中使用的冷却装置，在物料冷却过程中，冷却产物常结晶在冷却装置内壁，难以回收的问题，本发明提供一种冷却输送装置，通过在冷凝罐内部设置推送部件，所述推送部件具有螺旋状的叶片，并且叶片与冷凝罐的内壁接触，使推送部件相对于冷凝罐旋转，则螺旋状的叶片可以将冷凝罐内壁结晶的物料分离，分离的物料随着叶片螺旋转动被推送至物料出口，实现对结晶物料的分离与运输。
由于冷凝罐外部套设了冷却套，待冷却物料与冷却介质的热交换主要发生在冷凝罐的壁上，因此结晶的物料大部分附着于冷凝罐内壁。推送部件螺旋状的叶片与冷凝罐的内壁相接触，则推送部件旋转时，叶片与冷凝罐的内壁发生相对位移，将冷凝罐内壁结晶的物料刮下，以达到分离结晶物料的目的。同时，分离的物料在螺旋状的叶片推送过程中，互相摩擦，可以将推送部件叶片上结晶的少部分物料分离，避免推送部件上结晶的物料对其工作产生影响。
综上所述，本发明提供的冷却输送装置，在物料冷却过程中，推送部件不断旋转，将冷凝罐内壁结晶的物料及时刮下，实现对结晶物料的分离，分离的物料随着推送部件的旋转，被推送至物料出口。由于结晶的物料不断被分离、送出冷凝罐，新的待冷却物料可以连续进入本发明提供的冷却推送装置中，实现对物料的连续冷却，无需定期关闭系统结晶的产物进行提取，而是在冷凝过程中实现对物料的分离、输送，配合其他装置，可以实现整个生产线的连续生产，提高效率，节约成本。本发明提供的冷却输送装置，尤其适用于砷的冷却。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中冷却输送装置的结构示意图；
图2为本发明实施例中冷却输送装置的剖视示意图；
附图标记：1-冷凝罐；11-物料入口；12-物料出口；2-冷却套；21-冷却介质入口；22-冷却介质出口；3-推送部件；4-驱动部件。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
请如图1至图2所示，本发明实施例提供一种冷却输送装置，其特征在于，包括：
冷凝罐1，所述冷凝罐1设有物料入口11、物料出口12；
套设在所述冷凝罐1外部的冷却套2，所述冷却套2设有冷却介质入口21、冷却介质出口22；
设置在所述冷凝罐1内部的推送部件3，所述推送部件3具有螺旋状的叶片，并且叶片与所述冷凝罐1内壁接触，所述推送部件3在驱动部件4的驱动下相对于所述冷凝罐1转动，用于分离所述冷凝罐1内壁结晶的物料，并将物料推送至所述物料出口12。
针对现有技术中使用的冷却装置，在物料冷却过程中，冷却产物常结晶在冷却装置内壁，难以回收的问题，本发明提供一种冷却输送装置，通过在冷凝罐1内部设置推送部件3，所述推送部件3具有螺旋状的叶片，并且叶片与冷凝罐1的内壁接触，使推送部件3相对于冷凝罐1旋转，则螺旋状的叶片可以将冷凝罐1内壁结晶的物料分离，分离的物料随着叶片螺旋转动被推送至物料出口12，实现对结晶物料的分离与运输。
由于冷凝罐1外部套设了冷却套2，待冷却物料与冷却介质的热交换主要发生在冷凝罐1的壁上，因此结晶的物料大部分附着于冷凝罐1内壁。推送部件3螺旋状的叶片与冷凝罐1的内壁相接触，则推送部件3旋转时，叶片与冷凝罐1的内壁发生相对位移，将冷凝罐1内壁结晶的物料刮下，以达到分离结晶物料的目的。同时，分离的物料在螺旋状的叶片推送过程中，互相摩擦，可以将推送部件3叶片上结晶的少部分物料分离，避免推送部件3上结晶的物料对其工作产生影响。
综上所述，本发明提供的冷却输送装置，在物料冷却过程中，推送部件3不断旋转，将冷凝罐1内壁结晶的物料及时刮下，实现对结晶物料的分离，分离的物料随着推送部件3的旋转，被推送至物料出口12。由于结晶的物料不断被分离、送出冷凝罐1，新的待冷却物料可以连续进入本发明提供的冷却推送装置中，实现对物料的连续冷却，无需定期关闭系统对结晶的产物进行提取，而是在冷凝过程中实现对物料的分离、输送，配合其他装置，可以实现整个生产线的连续生产，提高效率，节约成本。本发明提供的冷却输送装置，尤其适用于砷的冷却。
优选地，所述推送部件3具体为无轴螺旋体，所述无轴螺旋体的一端与所述驱动部件4相连。
优选地，所述推送部件3具体包括旋转轴，以及与所述旋转轴固定连接的螺旋叶片，所述旋转轴与所述驱动部件4相连。
本发明提供的冷却输送装置，其推送部件3可以为无轴螺旋体，也可以是旋转轴加螺旋叶片的结构。无轴螺旋体即呈螺旋状、无中心轴的螺旋状叶片形成的结构，通常使用具有一定柔性的金属或合金制成，具有一定的强度，可以在驱动部件4的驱动下自行旋转。旋转轴及与旋转轴固定连接的螺旋叶片，即有轴螺旋体的结构，旋转轴作为中心轴，驱动部件4驱动旋转轴旋转，带动与旋转轴固定连接的螺旋叶片旋转。作为优选，可以在无轴螺旋体或螺旋叶片的外侧加厚，或内侧加厚，以增加其强度和韧性，便于使用。
本发明中，优选推送部件3采用无轴螺旋体。由于无轴螺旋体省去了中间的旋转轴，可以避免旋转轴对进入冷凝罐1内部的高温待冷却物料的阻挡，避免物料结晶在旋转轴上，引起推送部件3的工作故障，或导致物料回收率下降。无轴螺旋体上所结晶的少量物料，可以由从冷凝罐1内壁分离的物料在旋转摩擦的过程中带走部分，剩余部分不影响无轴螺旋体的正常工作，可以待整修或生产完成后再进行分离。
优选地，所述冷凝罐1为圆柱形或圆锥形，所述推送部件3的形状配合所述冷凝罐1的形状设置。
推送部件3需要与冷凝罐1的内壁接触，才能实现对冷凝罐1内壁结晶物料的分离。因此，冷凝罐1横截面为圆形，与推送部件3的螺旋状的叶片配合实现物料的分离。优选冷凝罐1为圆柱形或圆锥形，或直径不断变化的曲线结构，同时推送部件3的形状配合冷凝罐1的形状设置，即推送部件3的螺旋状叶片直径配合冷凝罐1的直径变化设置，以实现推送部件3的叶片始终与冷凝罐1的内壁接触。从制造成本、使用方便程度考虑，优选冷凝罐1为圆柱形。
优选地，还设有加热部件，所述加热部件设置在所述冷却套2外部，或设置在所述冷却套2与所述冷凝罐1之间。
优选地，所述加热部件具体为套设在所述冷却套2外部的加热套。
为了更精准的控制冷却的温度区间，使得待冷却物料在特定温度区间内冷却，以获得特定的晶型，本发明提供的冷却输送装置，在冷却套2外部，或者在冷却套2与冷凝罐1之间设置加热部件，用于对整个冷却输送装置、尤其是冷却套2内部的冷却介质进行加热，以控制整个冷却过程中的温度区间。优选加热部件具体为套设在所述冷却套2外部的加热套，即加热部件套设在冷却套2外部全部区域或大部分区域，以使得加热部件可以对整个冷却输送装置进行加热，还可以对加热进行分段控制。
优选地，所述冷凝罐1内设有温度传感器。
在冷凝罐1内部设置温度传感器，可以对冷却温度进行实时检测，便于调整冷却介质的温度、流速，或加热部件的加热温度。优选在冷凝罐1内部设有多个温度传感器，分布在冷凝罐1的不同区域，检测冷凝罐1各个部位的温度。
优选地，所述冷却套2的冷却介质入口21设置在远离所述冷凝罐1的物料入口11的一端，所述冷却套2的冷却介质出口22设置在远离所述冷凝罐1的物料出口12的一端。
为提高冷却效率，将冷却介质的流向，与待冷却物料的流向相反的设置。即冷却套2的冷却介质入口21设置在远离冷凝罐1的物料入口11的一端，将冷却套2的冷却介质出口22设置在远离所述冷凝罐1的物料出口12的一端。使得冷却介质由靠近物料出口12的一端进入冷却套2，并从靠近物料入口11的一端露出冷却套2。
优选地，所述冷却介质具体为空气或水。
本发明中，冷却介质可以是任何流体，从冷却效率与成本考虑，可以根据需要，选用空气或水进行冷却。
实施例1金属砷的冷却输送
本发明提供的冷却输送装置，包括：
冷凝罐1，冷凝罐1设有物料入口11、物料出口12；
套设在所述冷凝罐1外部的冷却套2，所述冷却套2设有冷却介质入口21、冷却介质出口22；
设置在所述冷凝罐1内部的推送部件3，所述推送部件3具有螺旋状的叶片，并且叶片与所述冷凝罐1内壁接触，所述推送部件3在驱动部件4的驱动下相对于所述冷凝罐1转动，用于分离所述冷凝罐1内壁结晶的物料，并将物料推送至所述物料出口12。
其中，冷却套2的冷却介质入口21设置在远离冷凝罐1的物料入口11的一端，冷却套2的冷却介质出口22设置在远离冷凝罐1的物料出口12的一端。且推送部件3具体为无轴螺旋体，冷凝罐1为圆柱形。加热部件具体为设置在冷却套2外部的加热套，在冷凝罐1内部设置温度传感器，冷却介质具体为空气。
金属砷的制备采用碳还原法，以98％-99％高品位三氧化二砷为原料，采用蒸馏、还原、冷却工艺，生产99％品位的α金属砷。
金属砷有三种不同类型：α型、β型和γ型。在不同冷却温度条件下，气态砷将转换成不同类型的固态砷，其冷却结晶温度参数详见下表：
| 序号 | 冷却结晶温度(℃) | 固态砷类型 |
| 1 | 500-400 | α金属砷 |
| 2 | 400-200 | β金属砷 |
| 3 | ＜200 | γ金属砷 |
气态的三氧化二砷进入还原炉中，与碳逆向接触，在600℃-800℃高温条件下，三氧化二砷被还原成气态金属砷。将由还原炉流出的高温气态金属砷导入本发明提供的冷却输送装置，待冷却物料由冷凝罐1的物料入口11进入，同时冷却用的空气由冷却套2的冷却介质入口21进入，对高温物料进行冷却。根据温度传感器检测的冷凝罐1内部温度，选择开启或关闭加热部件，以维持冷凝罐1内部的冷却温度为400℃-500℃，使得气态砷结晶为α金属砷。
在冷却过程进行的同时，开启驱动部件4，驱动与其相连的无轴螺旋体旋转，由于无轴螺旋体与冷凝罐1内壁相接触，在旋转过程中，会将冷凝罐1内壁结晶的金属砷刮下，分离的金属砷随着无轴螺旋体的转动，被推送至物料出口12，被收集，或直接排入成品料仓，经计量、包装得到成品。而从物料出口12排出的尾气可以另行收集处理，避免污染环境。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (9)
1.一种冷却输送装置，其特征在于，包括：
冷凝罐(1)，所述冷凝罐(1)设有物料入口(11)、物料出口(12)；
套设在所述冷凝罐(1)外部的冷却套(2)，所述冷却套(2)设有冷却介质入口(21)、冷却介质出口(22)；
设置在所述冷凝罐(1)内部的推送部件(3)，所述推送部件(3)具有螺旋状的叶片，并且叶片与所述冷凝罐(1)内壁接触，所述推送部件(3)在驱动部件(4)的驱动下相对于所述冷凝罐(1)转动，用于分离所述冷凝罐(1)内壁结晶的物料，并将物料推送至所述物料出口(12)。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述推送部件(3)具体为无轴螺旋体，所述无轴螺旋体的一端与所述驱动部件(4)相连。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述推送部件(3)具体包括旋转轴，以及与所述旋转轴固定连接的螺旋叶片，所述旋转轴与所述驱动部件(4)相连。
4.根据权利要求2-3中任一项所述的装置，其特征在于，所述冷凝罐(1)为圆柱形或圆锥形，所述推送部件(3)的形状配合所述冷凝罐(1)的形状设置。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的装置，其特征在于，还设有加热部件，所述加热部件设置在所述冷却套(2)外部，或设置在所述冷却套(2)与所述冷凝罐(1)之间。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述加热部件具体为套设在所述冷却套(2)外部的加热套。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述冷凝罐(1)内设有温度传感器。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述冷却套(2)的冷却介质入口(21)设置在远离所述冷凝罐(1)的物料入口(11)的一端，所述冷却套(2)的冷却介质出口(22)设置在远离所述冷凝罐(1)的物料出口(12)的一端。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述冷却介质具体为空气或水。
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