CN110180871A - 一种金属粉末防爆处理装置 - Google Patents
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Abstract
一种金属粉末防爆处理装置；包括反应釜，其上部密封，并设有第一、第二投料口；还包括搅拌装置，包括搅拌轴及驱动机构；搅拌轴竖直伸入反应釜中，设有多个搅拌桨叶；反应釜内壁的上段沿圆周方向设有排气部，与排气管路连通，用于将气体通过排气管路排放至大气中；反应釜的底部设有出料口，连通离心机，通过后者进行固、液分离并排出；反应釜中还设有导流罩筒，其上端通过罩板密封，下端与反应釜中的混合物具有高度差，且导流罩筒的侧壁与反应釜的内壁间隔设置；罩板上开设有数个注气口，通过气源注入空气使导流罩筒中形成下行气流。本发明自动化程度高，解决了金属粉末难处理的问题，消除了危险源，且反应生成的氢气可控，排放安全。
Description
技术领域
本发明涉及金属粉末处理技术领域，具体涉及一种金属粉末防爆处理装置。本案所述金属粉末包括但不限于铝粉、镁粉。
背景技术
在工业铸造的生产环节中，表面处理产生的金属粉尘由于存在爆燃的危险，近些年被国家安监部门列为各地区安全生产的重点监督整治对象。
传统的粉尘收集方式包括干式收集法以及湿式收集法，两者收集方法尽管都能够对金属粉尘进行收集，但收集之后的金属粉末由于易发生爆燃，且接触水分之后容易与水反应生成氢气，氢气也是易燃易爆气体，因此既不便于存放也不便于运输。由此可见，如何实现本地化的对金属粉末进行安全无害地处理依然是业内的难题，尚缺合理的解决方案。
因此，如何解决上述现有技术存在的不足，便成为本发明所要研究解决的课题。
发明内容
本发明的目的是提供一种金属粉末防爆处理装置。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种金属粉末防爆处理装置；包括一反应釜，该反应釜的上部封闭，并设有第一投料口及第二投料口；所述第一投料口用于投入定量的金属粉末，所述第二投料口用于投入定量的药液；
还包括搅拌装置，该搅拌装置包括一搅拌轴以及驱动该搅拌轴转动的一驱动机构；所述搅拌轴竖直伸入反应釜中，并位于所述反应釜横截面的中心处；搅拌轴上连设有多个搅拌桨叶，用于对反应釜中金属粉末与药液的混合物进行搅拌，促进反应的进行；
所述反应釜内壁的上段沿圆周方向设有排气部，该排气部与一排气管路连通，该排气管路通过一抽气泵进行抽气，抽出的气体通过排气管路的排气端排放至大气中；
所述反应釜的底部设有出料口，用于排出反应生成的固液混合物；所述出料口连通一离心机，通过该离心机进行固、液分离，并设有液体出口和固体出口对固体和液体分别排出；
其中，所述反应釜中还设有一导流罩筒，该导流罩筒的上端通过罩板密封，下端与反应釜中的混合物具有一高度差，并且导流罩筒的侧壁与反应釜的内壁间隔设置；所述罩板上开设有数个注气口，各所述注气口通过一气源供气，使得导流罩筒中形成一下行气流。
上述技术方案中的有关内容解释如下：
1．上述方案中，所述第一投料口通过一震动给料筛进行定量投料，该震动给料筛的出料通过一第一送料管道通入所述反应釜的内部。
2．上述方案中，对应所述震动给料筛还设有一称量盘，该称量盘的底部设有质量感应器件，该质量感应器件与一控制电路电性连接；所述第一送料管道通过一第一阀门控制通断，该第一阀门与所述控制电路电性连接。
3．上述方案中，所述第二投料口通过一药液桶进行定量投料，该药液桶的送料通过一第二送料管道通入所述反应釜的内部。
4．上述方案中，所述第二送料管道通过一第二阀门控制通断，该第二阀门与所述控制电路电性连接。
5．上述方案中，所述出料口通过一出料管道连通所述离心机，该出料管道通过一第三阀门控制通断，该第三阀门与所述控制电路电性连接。
6．上述方案中，所述排气部为数个排气孔，各所述排气孔沿反应釜内壁上段的圆周方向均布，且各排气孔均与所述排气管路连通。
7．上述方案中，所述排气部为排气槽，该排气槽沿反应釜内壁上段的圆周方向开设，并与所述排气管路连通。
8．上述方案中，所述排气管路中设有氢气浓度检测仪，该氢气浓度检测仪与一控制电路电性连接，用于检测排出的混合气体中氢气的浓度。
9．上述方案中，所述反应釜中还设有PH检测元件，该PH检测元件与一控制电路电性连接，用于检测固液混合物的实时PH值。
本发明的工作原理及优点如下：
本发明一种金属粉末防爆处理装置；包括反应釜，其上部密封，并设有第一、第二投料口；还包括搅拌装置，包括搅拌轴及驱动机构；搅拌轴竖直伸入反应釜中，设有多个搅拌桨叶；反应釜内壁的上段沿圆周方向设有排气部，与排气管路连通，用于将气体通过排气管路排放至大气中；反应釜的底部设有出料口，连通离心机，通过后者进行固、液分离并排出；反应釜中还设有导流罩筒，其上端通过罩板密封，下端与反应釜中的混合物具有高度差，且导流罩筒的侧壁与反应釜的内壁间隔设置；罩板上开设有数个注气口，通过气源注入空气使导流罩筒中形成下行气流。
相比现有技术而言，本发明通过创新的金属粉末防爆处理装置的设计，解决了金属粉末难处理的问题，消除了危险源；另一方面，在处理的过程中反应产生的氢气通过特别设计的空气导入结构使之与空气混合，进而使其浓度被可靠地控制在安全标准范围内，最后进行高空无害安全排放；反应产生的液体不存在爆炸危险性，可进行回收，作为粉末处理的副产品；反应产生的固体不存在爆炸危险性，可按常规固废处理即可。
综上，本发明具有结构设计巧妙，粉末处理效果好，处理过程安全性高以及自动化程度高等实用进步性。
附图说明
附图1为本发明实施例的结构示意图；
附图2为本发明实施例反应釜的结构示意图；
附图3为图2的俯视视角示意图。
以上附图中：1．反应釜；2．罩板；3．第一投料口；4．第二投料口；5．震动给料筛；6．第一送料管道；7．第一阀门；8．药液桶；9．送料泵；10．第二送料管道；11．第二阀门；12．搅拌轴；13．驱动机构；14．搅拌桨叶；15．排气管路；16．抽气泵；17．排气端；18．排气孔；19．集气罩；20．出料口；21．离心机；22．液体出口；23．固体出口；24．出料管道；25．第三阀门；26．导流罩筒；27．注气口；28．氢气浓度检测仪；29．夹套。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
实施例：以下将以图式及详细叙述对本案进行清楚说明，任何本领域技术人员在了解本案的实施例后，当可由本案所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本案的精神与范围。
本文的用语只为描述特定实施例，而无意为本案的限制。单数形式如“一”、“这”、“此”、“本”以及“该”，如本文所用，同样也包含复数形式。
关于本文中所使用的“第一”、“第二”等，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本案，其仅为了区别以相同技术用语描述的组件或操作。
关于本文中所使用的“连接”或“定位”，均可指二或多个组件或装置相互直接作实体接触，或是相互间接作实体接触，亦可指二或多个组件或装置相互操作或动作。
关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。
关于本文中所使用的用词（terms），除有特别注明外，通常具有每个用词使用在此领域中、在本案内容中与特殊内容中的平常意义。某些用以描述本案的用词将于下或在此说明书的别处讨论，以提供本领域技术人员在有关本案之描述上额外的引导。
关于本文中所使用的“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”等，均为方向性用词，在本案中仅为说明各结构之间位置关系，并非用以限定本案保护反应及实际实施时的具体方向。
参见附图1~3所示，一种金属粉末防爆处理装置；包括一反应釜1，该反应釜1的上部设有罩板2，并设有第一投料口3及第二投料口4；所述第一投料口3用于投入定量的金属粉末，如镁粉、铝粉等。所述第二投料口4用于投入定量的药液，该药液选用酸液或碱液。具体的，当金属粉末为镁粉时药液选用HCl，当金属粉末为铝粉时选用NaOH，通过反应生成氢气。
当装置初次运行时，先通过第二投料口4向反应釜中投入足量的药液，然后再通过第一投料口3向反应釜1中投入金属粉末。
其中，所述第一投料口3通过一震动给料筛5进行定量投料，该震动给料筛5的出料通过一第一送料管道6通入所述反应釜1的内部。
对应所述震动给料筛5还设有一称量盘（图中未绘出），该称量盘的底部设有质量感应器件，该质量感应器件与一控制电路电性连接；所述第一送料管道6通过一第一阀门7控制通断，该第一阀门7与所述控制电路电性连接。当所述称量盘通过震动给料筛5累计得到一设定质量的金属粉末时，此时所述质量感应器件反馈给控制电路的数值符合第一阀门7打开的预设值，控制电路控制第一阀门7打开，实现精确定量地向反应釜1内投入金属粉末。
其中，所述第二投料口4通过一药液桶8进行定量投料，该药液桶8的送料通过一送料泵9泵入一第二送料管道10，再通入所述反应釜1的内部。所述第二送料管道10通过一第二阀门11控制通断，该第二阀门11与所述控制电路电性连接。通过控制电路定时打开该第二阀门11，以实现药液桶8中的药液定量流入反应釜1中。
还包括搅拌装置，该搅拌装置包括一搅拌轴12以及驱动该搅拌轴12转动的一驱动机构13，该驱动机构13可以是电机；所述搅拌轴12竖直伸入反应釜1中，并位于所述反应釜1横截面的中心处；搅拌轴12上连设有多个搅拌桨叶14，用于对反应釜1中金属粉末与药液的混合物进行搅拌，促进反应的进行。
所述反应釜1内壁的上段沿圆周方向设有排气部，该排气部与一排气管路15连通，该排气管路15通过一抽气泵16进行抽气，抽出的气体为氢气和空气的混合气体，该混合气体通过排气管路15的排气端17排放至大气中。
其中，所述排气部为数个排气孔18，各所述排气孔18沿反应釜1内壁上段的圆周方向均布，且各排气孔18均通过一集气罩19与所述排气管路15连通。
或者，所述排气部为排气槽（未附图示），该排气槽沿反应釜1内壁上段的圆周方向开设，并通过集气罩19与所述排气管路15连通。
优选的，所述排气端17竖直向上设置，并以至少高出装置所在建筑物的屋脊一米高度为佳，从而实现高空排放。氢气的密度小，高空排放不仅有助于提升排放速率，更保证了安全性。
所述反应釜1的底部设有出料口20，用于排出反应生成的固液混合物；所述出料口20连通一离心机21，通过该离心机21进行固、液分离，并设有液体出口22和固体出口23对固体和液体分别排出，以便后续对液体进行回收利用，对固体进行固废处理。
其中，所述出料口20通过一出料管道24连通所述离心机21，该出料管道24通过一第三阀门25控制通断，该第三阀门25与所述控制电路电性连接。通过控制电路定时打开该第三阀门25实现反应釜1中的固液混合物流入离心机21中。
其中，如图2所示，所述反应釜1中还设有一导流罩筒26，该导流罩筒26相对反应釜1固定，其上端通过罩板2密封，下端与反应釜1中的混合物具有一高度差，并且导流罩筒26的侧壁与反应釜1的内壁间隔设置；所述罩板2上开设有数个注气口27，各所述注气口27通过一气源供气，使得导流罩筒26中形成一下行气流。气源将空气通过导流罩筒26注入反应釜1后，先在导流套筒26中下行，然后经由导流套筒26的下端敞口绕至导流套筒26的外侧，并上行，与反应釜1中生成的氢气混合成为混合气体后通过排气部进入排气管路15排出。
优选的，所述第一送料管道6及所述第二送料管道10的出料口均位于所述排气部的下方，避免气流影响投料。
优选的，所述排气管路15中设有氢气浓度检测仪28，该氢气浓度检测仪28与所述控制电路电性连接，用于检测排出的混合气体中氢气的浓度。通过检测氢气的实时浓度，有助于判断排放的混合气体是否安全，同时有助于掌握反应进行的程度，决定是否需要投料和出料。
优选的，所述反应釜1中还设有PH检测元件（图中未绘出），该PH检测元件与所述控制电路电性连接，用于检测固液混合物的实时PH值。通过检测固液混合物的实时PH值，进而掌握反应进行的程度，从而判断是否需要投料和出料，同时有助于计算氢气生成量的变化。可配合所述氢气浓度检测仪28工作。
优选的，所述反应釜1的外侧还固设有一夹套29，该夹套29内具有一空腔，用于流通高温介质，对反应釜1进行加热。高温介质可为热水、热气等，通过对反应釜1加热以使反应釜1中的温度保持在最佳反应温度，进而提升反应效率。
其中，所述混合气体中氢气占比小于4%，并以2%以下为佳。由于金属粉末、药液为定量投入，因此氢气的生成量是可控的，进而得以通过调节进入的空气量达到调节排气中氢气比例的目的。如调节单位时间内气源注入的空气量。
本案通过控制电路以及第一、第二和第三阀门的设置，有助于提升装置的自动化运行程度，使得装置的反应工作可持续性更强，可靠性也能够得到保障。由于减少了操作人员的参与，不仅降低了用人成本，且保证了人身安全。
相比现有技术而言，本发明通过创新的金属粉末防爆处理装置的设计，解决了金属粉末难处理的问题，消除了危险源；另一方面，在处理的过程中反应产生的氢气通过特别设计的空气导入结构使之与空气混合，进而使其浓度被可靠地控制在安全标准范围内，最后进行高空无害安全排放；反应产生的液体不存在爆炸危险性，可进行回收，作为粉末处理的副产品；反应产生的固体不存在爆炸危险性，可按常规固废处理即可。
综上，本发明具有结构设计巧妙，粉末处理效果好，处理过程安全性高以及自动化程度高等实用进步性。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种金属粉末防爆处理装置；其特征在于：
包括一反应釜，该反应釜的上部封闭，并设有第一投料口及第二投料口；所述第一投料口用于投入定量的金属粉末，所述第二投料口用于投入定量的药液；
还包括搅拌装置，该搅拌装置包括一搅拌轴以及驱动该搅拌轴转动的一驱动机构；所述搅拌轴竖直伸入反应釜中，并位于所述反应釜横截面的中心处；搅拌轴上连设有多个搅拌桨叶，用于对反应釜中金属粉末与药液的混合物进行搅拌，促进反应的进行；
所述反应釜内壁的上段沿圆周方向设有排气部，该排气部与一排气管路连通，该排气管路通过一抽气泵进行抽气，抽出的气体通过排气管路的排气端排放至大气中；
所述反应釜的底部设有出料口，用于排出反应生成的固液混合物；所述出料口连通一离心机，通过该离心机进行固、液分离，并设有液体出口和固体出口对固体和液体分别排出；
其中，所述反应釜中还设有一导流罩筒，该导流罩筒的上端通过罩板密封，下端与反应釜中的混合物具有一高度差，并且导流罩筒的侧壁与反应釜的内壁间隔设置；所述罩板上开设有数个注气口，各所述注气口通过一气源供气，使得导流罩筒中形成一下行气流。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述第一投料口通过一震动给料筛进行定量投料，该震动给料筛的出料通过一第一送料管道通入所述反应釜的内部。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：对应所述震动给料筛还设有一称量盘，该称量盘的底部设有质量感应器件，该质量感应器件与一控制电路电性连接；所述第一送料管道通过一第一阀门控制通断，该第一阀门与所述控制电路电性连接。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述第二投料口通过一药液桶进行定量投料，该药液桶的送料通过一第二送料管道通入所述反应釜的内部。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于：所述第二送料管道通过一第二阀门控制通断，该第二阀门与所述控制电路电性连接。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述出料口通过一出料管道连通所述离心机，该出料管道通过一第三阀门控制通断，该第三阀门与所述控制电路电性连接。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述排气部为数个排气孔，各所述排气孔沿反应釜内壁上段的圆周方向均布，且各排气孔均与所述排气管路连通。
8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述排气部为排气槽，该排气槽沿反应釜内壁上段的圆周方向开设，并与所述排气管路连通。
9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述排气管路中设有氢气浓度检测仪，该氢气浓度检测仪与一控制电路电性连接，用于检测排出的混合气体中氢气的浓度。
10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述反应釜中还设有PH检测元件，该PH检测元件与一控制电路电性连接，用于检测固液混合物的实时PH值。
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