CN108570564B - 一种真空蒸馏炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种真空蒸馏炉，真空炉体内设有自下至上向上延伸的回流筒体，回流筒体的入口和出口分别设置在第一腔体和第二腔体内，回流筒体的筒壁设有用于对金属蒸汽精馏的回流盘，第一腔体内设有用于加热金属液体的加热装置，第二腔体内设有用于对精馏后的金属液体进行收集的冷凝装置。应用该装置，第一腔体中的加热装置对金属液体进行加热，金属蒸汽通过回流筒体的回流盘进行精馏，精馏后的金属蒸汽通过设置在第二腔体中的冷凝装置进行收集，真空抽吸装置对真空炉体实现真空抽吸，该装置通过对金属液体加热变成金属蒸汽，通过回流筒体对金属蒸汽蒸馏实现对金属的精馏提纯，且装置无需设置尾气处理装置结构简单，便于实现。

Description

一种真空蒸馏炉

技术领域

本发明涉及金属冶炼领域，更具体地说，涉及一种真空蒸馏炉。

背景技术

目前生产精镉的设备主要有气加热的塔式真空蒸馏炉，由于气加热本身的局限性，加热时受热不均，造成炉体设备使用寿命短，设备维修频繁，操作麻烦，还需要另外再增加尾气处理装置。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种真空蒸馏炉，以解决现有蒸馏设备气加热时受热不均且需增加尾气处理装置操作复杂等问题。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种真空蒸馏炉，包括设有真空抽吸装置的真空炉体，所述真空炉体包括自下至上依次设置的第一腔体和第二腔体，所述第一腔体和所述第二腔体内分别设有进料口和出料口；所述真空炉体内设有自下至上向上延伸的回流筒体，所述回流筒体的入口和出口分别设置在所述第一腔体和第二腔体内，所述回流筒体的筒壁设有用于对金属蒸汽精馏的回流盘，所述第一腔体内设有用于加热金属液体的加热装置，所述第二腔体内设有用于对精馏后的金属液体进行收集的冷凝装置。

优选地，所述第一腔体和所述第二腔体间设有用于保温的第三腔体，所述第三腔体的上下两端沿径向设有用于保温的保温挡圈；所述第三腔体的侧壁的周向自外至内依次设有保温棉和保温罩。

优选地，多个所述回流盘在所述回流筒体内交错设置，设于所述第三腔体内的所述回流盘间的间隔大于设于所述第二腔体内的所述回流盘间的间隔。

优选地，多个所述回流盘在所述回流筒体内交错设置，所述回流筒体内多个所述回流盘间的间隔自下至上依次减小。

优选地，所述加热装置具体为硅碳棒，所述第一腔体内设有用于安装硅碳棒的安装筒，所述安装筒贯穿所述第一腔体且所述安装筒的安装口位于所述第一腔体的外壁上。

优选地，所述回流筒体的入口设有导流锥体，所述导流锥体的大径端的周向边缘与所述第一腔体的内壁贴合，所述进料口分别穿过所述第一腔体的内壁和所述导流锥体的侧壁。

优选地，所述第三腔体的上端和下端分别设有用于调节所述真空炉体的腔内温度的上层通风口和下层通风口。

优选地，所述第一腔体和所述第二腔体内分别设有用于检测炉底和炉顶温度的测温装置。

优选地，所述第二腔体的底部分别设有用于对金属液体进行冷凝的冷凝盘和设于所述冷凝盘上方的所述出料口，所述第一腔体的上方设有用于金属液体冷凝的冷凝隔板，所述冷凝隔板沿竖直方向设置。

优选地，所述真空抽吸装置包括用于与所述第二腔体连接的抽真空管，所述抽真空管的外部设有用于防止气体进入的真空管盖板，所述第二腔体内设有用于所述抽真空管连接的通气管。

本发明提供的真空蒸馏炉，包括设有真空抽吸装置的真空炉体，真空炉体包括自下至上依次设置的第一腔体和第二腔体，第一腔体和第二腔体内分别设有进料口和出料口，真空炉体内设有自下至上向上延伸的回流筒体，回流筒体的入口和出口分别设置在第一腔体和第二腔体内，回流筒体的筒壁设有用于对金属蒸汽精馏的回流盘，第一腔体内设有用于加热金属液体的加热装置，第二腔体内设有用于对精馏后的金属液体进行收集的冷凝装置。

应用本发明提供的真空蒸馏炉，第一腔体中的加热装置对金属液体进行加热，金属蒸汽通过回流筒体的回流盘进行精馏，精馏后的金属蒸汽通过设置在第二腔体中的冷凝装置进行收集，真空抽吸装置对真空炉体实现真空抽吸，该装置通过对金属液体加热变成金属蒸汽，通过回流筒体对金属蒸汽蒸馏实现对金属的精馏提纯，且装置无需设置尾气处理装置结构简单，便于实现。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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为本发明实施例提供的一种真空蒸馏炉的结构示意图；

图2为图1的底部侧向局部结构示意图；

图3为图1的顶部侧向局部结构示意图。

附图中标记如下：

真空炉体1、第二腔体2、冷凝盘3、保温挡圈4、保温棉5、第三腔体6、第一腔体7、测温装置8、回流筒体9、回流盘10、上层通风口11、导流锥体12、进料口13、下层通风口14、安装筒15、排渣口16、冷凝板17、抽真空管18、通气管19、出料口20。

具体实施方式

本发明实施例公开了一种真空蒸馏炉，以解决现有蒸馏设备气加热时受热不均且需增加尾气处理装置操作复杂等问题。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图3，图1为本发明实施例提供的一种真空蒸馏炉的结构示意图；图2为图1的底部侧向局部结构示意图；图3为图1的顶部侧向局部结构示意图。

在一种具体的实施方式中，本发明提供的真空蒸馏炉，包括设有真空抽吸装置的真空炉体1，真空炉体1包括自下至上依次设置的第一腔体7和第二腔体2，第一腔体7和第二腔体2内分别设有进料口13和出料口20，真空炉体1内设有自下至上向上延伸的回流筒体9，回流筒体9的入口和出口分别设置在第一腔体7和第二腔体2内，回流筒体9的筒壁设有用于对金属蒸汽精馏的回流盘10，一般的，回流盘10的个数为多个，多个回流盘10可在回流筒体9的筒壁上设置，通过多个回流盘10对金属蒸汽进行阻隔，使得金属蒸汽留存在回流腔体或第一腔体7的时间增长，通过加热对金属蒸汽进行精馏，第一腔体7内设有用于加热金属液体的加热装置，第二腔体2内设有用于对精馏后的金属液体进行收集的冷凝装置，冷凝装置优选为冷凝盘3和/或冷凝板17，冷凝板17可在第二腔体2内沿竖直方向设置，用于对金属液体进行引流和冷凝，冷凝板17的个数可根据需要进行设置。

真空抽吸装置设置在真空炉体1的上方，一般连通真空抽吸机，真空抽吸机与真空炉体1间管路连接，其具体的结构及连接关系可参考现有技术，在此不再赘述。出料口20和进料口13一般设置为多个，当其中一个因故障不能适用时，其他备用管口保证生产的正常运行。

应用本发明提供的真空蒸馏炉，第一腔体7中的加热装置对金属液体进行加热，金属蒸汽通过回流筒体9的回流盘10进行精馏，精馏后的金属蒸汽通过设置在第二腔体2中的冷凝装置进行收集，真空抽吸装置对真空炉体1实现真空抽吸，该装置通过对金属液体加热变成金属蒸汽，通过回流筒体9对金属蒸汽蒸馏实现对金属的精馏提纯，且装置无需设置尾气处理装置结构简单，便于实现。

为了保证真空炉体1内温度恒定，减少真空炉体1的热损失，在第一腔体7和第二腔体2间设有用于保温的第三腔体6，第三腔体6的上下两端沿径向设有用于保温的保温挡圈4；保温挡圈4设于第三腔体6与第一腔体7、第二腔体2的连接处，保证第三腔体6内的温度恒定，第三腔体6的侧壁的周向自外至内依次设有保温棉55和保温罩。保温棉55贴设于第三腔体6的侧壁，在保温棉55上再设置保温罩，在其他实施例中，也可以选择其他形式的保温材料，均在本发明的保护范围内。可以理解的是，回流筒体9的入口设置在第一腔体7内，回流筒体9穿过第三腔体6至第二腔体2，回流筒体9的出口设置在第二腔体2中。通过第三腔体6的保温装置减少真空炉体1的热损失，使得第一腔体7蒸出的金属蒸汽不直接冷凝为液体，从而使得金属蒸汽能够经过回流盘10进行精馏。

具体的，多个回流盘10在回流筒体9内交错设置，回流盘10在回流筒体9的内壁上设置，优选为焊接固定，回流盘10沿竖直方向交错设置，如第一回流盘10和与其相邻的第二回流盘10分别在回流盘10的两端相对交错设置，设于第三腔体6内的回流盘10间的间隔大于设于第二腔体2内的回流盘10间的间隔，大量的金属蒸汽通过第三腔体6通过回流盘10阻隔实现回流，此时回流盘10设置的稀疏也可以对金属蒸汽进行回流，通过第三腔体6的金属蒸汽总量变少，第二腔体2内设置密集的回流盘10对少量金属蒸汽进行阻隔回流，便于对金属蒸汽进行精馏。第三腔体6内的回流盘10间的间隔可以为定值，如200mm。设置在第二腔体2内的回流盘10间的间隔同样为定值，如100mm，以便于设置。回流盘10具体为板式回流盘10。

或者，在一种实施例中，多个回流盘10在回流筒体9内交错设置，回流筒体9内多个回流盘10间的间隔自下至上依次减小。多个回流盘10的间隔可通过等差数列进行设置，均在本发明的保护范围内。

在一种实施例中，加热装置具体为硅碳棒，第一腔体7内设有用于安装硅碳棒的安装筒15，安装筒15贯穿第一腔体7且安装筒15的安装口位于第一腔体7的外壁上。安装筒15优选为与第一腔体7一体式设置，安装筒15的安装口位于第一腔体7的外壁，通过硅碳棒在安装筒15散热进一步对第一腔体7内的金属液体进行加热，也就是说安装口在第一腔体7的外壁上向内凹陷形成安装筒15，通过硅碳棒加热使得装置安全环保，无需设置尾气处理装置，结构简单。可以理解的是，安装筒15的个数优选为多个，多个安装筒15在第一腔体7中均匀排布，以保证金属液体的受热均匀。

在上述各实施例的基础上，回流筒体9的入口设有导流锥体12，导流锥体12的大径端的周向边缘与第一腔体7的内壁贴合，以保证全部地金属蒸汽通过导流锥体12进入至回流筒体9，进料口13分别穿过第一腔体7的内壁和导流锥体12的侧壁，进料口13一般设置在第一腔体7的上方，距离金属液体的最高液面留有预设距离，以防止金属液体从进料口13倒流，通过导流锥体12对第一腔体7内的金属蒸汽进行收集，且导流锥体12的壁面向下倾斜以防止金属蒸汽在其上堆积。

在一种实施例中，第三腔体6的上端和下端分别设有用于调节真空炉体1的腔内温度的上层通风口11和下层通风口14，由此设置，以调节第三腔体6和第二腔体2中回流盘10内的金属蒸汽温度调节，防止金属蒸汽无法冷凝成液态或直接冷凝成固态堵塞回流盘10。其中，上层通风口11和下层通风口14分别沿第三腔体6的周向均匀设置。外界气流从下层通风口14进入，上层通风口11出去，当真空炉体1温度过高时，打开两个通风孔，保证第三腔体6内的气流流通，保持向外散热，当真空炉体1的温度过低时，堵住两个通风孔，减少真空炉体1对外的热损失。

具体的，第一腔体7和第二腔体2内分别设有用于检测炉底和炉顶温度的测温装置8。测温装置8优选为热电偶传感器，测量炉顶的温度以获得金属蒸汽的冷凝信息。第一腔体7的炉底设置测温装置8，优选设置在排渣口16的上方，用于测量炉体底部金属液体的温度，进而控制蒸馏温度，排渣口16优选为锥形口。

进一步地，第二腔体2的底部分别设有用于对金属液体进行冷凝的冷凝盘3和设于冷凝盘3上方的出料口20，出料口20设置在第二腔体2的底部，以便于对冷凝后的金属液体的收集，第一腔体7的上方设有用于金属液体冷凝的冷凝隔板，冷凝隔板沿竖直方向设置。冷凝隔板与第一腔体7焊接固定。

在一种实施例中，真空抽吸装置包括用于与第二腔体2连接的抽真空管18，抽真空管18的外部设有用于防止气体进入的真空管盖板，第二腔体2内设有用于抽真空管18连接的通气管19，通气管19设置在第二腔体2的底部，当冷凝后的金属液体的高度超过通气管19的设置高度时形成液封，使得真空炉体1与外界隔绝，通过上述真空抽吸装置加快金属蒸汽的冷凝。

其中，冷凝盘3与第二腔体2的侧壁间、导流锥体12与回流筒体9间均分别设有加强筋，以保证强度。为了便于第一腔体7内器件的安装，第一腔体7的底部设置下封头以便于拆卸，在第二腔体2的顶部设置吊耳，方便炉体的拆装，且设置承座圈使得真空炉体1底部悬空于接触面，真空炉体1在受热过程中受热应力的影响，不便于与其他物体直接接触。

在一种具体的实施方式中，第一腔体7与进料口13连接，粗镉液通过进料口13进入至第一腔体7中，硅碳棒放入至安装筒15中，硅碳棒贯穿第一腔体7，其对第一腔体7进行加热将第一腔体7内的粗镉液加热变成镉蒸汽，炉底测温装置8装有测温管，测量第一腔体7里面的粗镉液的温度，镉蒸汽从第一腔体7中蒸出，经过第三腔体6中的回流筒体9的回流盘10和第二腔体2中的回流盘10进行精馏，在冷凝盘3中得到精镉液，精镉液通过出料口20出料。

在蒸馏过程中，炉顶测温装置8测量炉顶的温度，当温度过低时，可通过提高硅碳棒加热功率提高第一腔体7中粗镉液的温度，或者堵住第三腔体6的下层通风口14和上层通风口11，减少炉体的热损失从而提高炉顶的温度，炉顶温度过低将导致镉蒸汽在冷凝盘3冷凝成固态堵塞出料口20；当炉顶温度过高时，可通过降低硅碳棒加热功率降低第一腔体7中粗镉液的温度，或者打开第三腔体6中的下层通风口14和上层通风口11，增加炉顶的热损失从而降低炉顶的温度，当炉顶温度过高时，镉蒸汽无法冷凝成液态，冷凝盘3无法得到精镉液。当第一腔体7中的残渣积累到一定量时，通过排渣口16进行排渣，保证生产正常运行。

该装置使得在生产过程中可对温度工艺条件进行控制，方便控制生产产量，生产产品质量一次性满足国标要求，满足不同生产环境对设备影响的要求，该装置设备损耗小，维护周期和使用寿命长。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

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)

1.一种真空蒸馏炉，包括设有真空抽吸装置的真空炉体(1)，所述真空炉体(1)包括自下至上依次设置的第一腔体(7)和第二腔体(2)，所述第一腔体(7)和所述第二腔体(2)内分别设有进料口(13)和出料口(20)，其特征在于：

所述真空炉体(1)内设有自下至上向上延伸的回流筒体(9)，所述回流筒体(9)的入口和出口分别设置在所述第一腔体(7)和第二腔体(2)内，所述回流筒体(9)的筒壁设有用于对金属蒸汽精馏的回流盘(10)，所述第一腔体(7)内设有用于加热金属液体的加热装置，所述第二腔体(2)内设有用于对精馏后的金属液体进行收集的冷凝装置；

所述真空抽吸装置还包括与所述第二腔体(2)连接的抽真空管(18)，所述抽真空管(18)的外部设有用于防止气体进入的真空管盖板，所述第二腔体(2)内设有与所述抽真空管(18)连接的通气管(19)，所述通气管(19)设置在第二腔体(2)的底部，当冷凝后的金属液体的高度超过所述通气管(19)的设置高度时形成液封，使得所述真空炉体(1)与外界隔绝。

2.根据权利要求1所述的真空蒸馏炉，其特征在于，所述第一腔体(7)和所述第二腔体(2)间设有用于保温的第三腔体(6)，所述第三腔体(6)的上下两端沿径向设有用于保温的保温挡圈(4)；所述第三腔体(6)的侧壁的周向自外至内依次设有保温棉(5)和保温罩。

3.根据权利要求2所述的真空蒸馏炉，其特征在于，多个所述回流盘(10)在所述回流筒体(9)内交错设置，设于所述第三腔体(6)内的所述回流盘(10)间的间隔大于设于所述第二腔体(2)内的所述回流盘(10)间的间隔。

4.根据权利要求2所述的真空蒸馏炉，其特征在于，多个所述回流盘(10)在所述回流筒体(9)内交错设置，所述回流筒体(9)内多个所述回流盘(10)间的间隔自下至上依次减小。

5.根据权利要求3所述的真空蒸馏炉，其特征在于，所述加热装置具体为硅碳棒，所述第一腔体(7)内设有用于安装硅碳棒的安装筒(15)，所述安装筒(15)贯穿所述第一腔体(7)且所述安装筒(15)的安装口位于所述第一腔体(7)的外壁上。

6.根据权利要求2-5任一项所述的真空蒸馏炉，其特征在于，所述回流筒体(9)的入口设有导流锥体(12)，所述导流锥体(12)的大径端的周向边缘与所述第一腔体(7)的内壁贴合，所述进料口(13)分别穿过所述第一腔体(7)的内壁和所述导流锥体(12)的侧壁。

7.根据权利要求6所述的真空蒸馏炉，其特征在于，所述第三腔体(6)的上端和下端分别设有用于调节所述真空炉体(1)的腔内温度的上层通风口(11)和下层通风口(14)。

8.根据权利要求7所述的真空蒸馏炉，其特征在于，所述第一腔体(7)和所述第二腔体(2)内分别设有用于检测炉底和炉顶温度的测温装置(8)。

9.根据权利要求8所述的真空蒸馏炉，其特征在于，所述第二腔体(2)的底部分别设有用于对金属液体进行冷凝的冷凝盘(3)和设于所述冷凝盘(3)上方的所述出料口(20)，所述第一腔体(7)的上方设有用于金属液体冷凝的冷凝隔板，所述冷凝隔板沿竖直方向设置。