CN113979470B - 一种节能的湿法黄丹制备设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种节能的湿法黄丹制备设备，包括反应釜和溶铅炉，反应釜的外部设有电热套，所述溶铅炉通过连通管与反应釜的下部连通，所述反应釜的顶部安装有电机，所述电机转轴上连接有插入反应釜的搅拌杆，所述搅拌杆的底部设有搅拌桨，且搅拌桨设置于连通管下方的反应釜内，所述搅拌桨下方的反应釜内还安装有曝气杆，所述曝气杆下方的反应釜底部还设有排料口，所述排料口上安装有排料管，排料管上安装有截止阀，所述反应釜的上部四周设有若干个进气孔，若干个进气孔与设置于反应釜外部的进气管连接，进气管连接氧化气气源，所述反应釜的顶部还设有排气口，本发明克服了现有技术的不足，降低了生产成本，避免了环境污染。
Description
技术领域
本发明涉及一氧化铅制备装置技术领域，具体属于一种节能的湿法黄丹制备设备。
背景技术
目前黄丹(PbO)生产普遍采用的是将铅锭经过熔化、制粉、除尘、煅烧、包装等工序制得。众所周知黄丹属于有毒化学品，在这个生产过程中会产生铅烟、铅尘，如果收集效果差会直接伤害操作人员的人体健康，同时也会造成环境的污染；而且这个生产过程中的熔化、煅烧工序属于高耗能工序，也极大的增加了能源的消耗，增加产品的生产成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种节能的湿法黄丹制备设备，克服了现有技术的不足，降低了生产成本，避免了环境污染。
为解决上述问题，本发明所采取的技术方案如下：
一种节能的湿法黄丹制备设备，包括反应釜和溶铅炉，反应釜的外部设有电热套，所述溶铅炉通过连通管与反应釜的下部连通，所述反应釜的顶部安装有电机，所述电机转轴上连接有插入反应釜的搅拌杆，所述搅拌杆的底部设有搅拌桨，且搅拌桨设置于连通管下方的反应釜内，所述搅拌桨下方的反应釜内还安装有曝气杆，所述曝气杆与外接惰性气源连接，所述曝气杆下方的反应釜底部还设有排料口，所述排料口上安装有排料管，排料管上安装有截止阀，所述反应釜的上部四周设有若干个进气孔，若干个进气孔与设置于反应釜外部的进气管连接，进气管连接氧化气气源，所述反应釜的顶部还设有排气口。
进一步，所述溶铅炉内的连通管处还设有滤网。
进一步，所述惰性气源内的气体为氮气。
进一步，所述惰性气源内还含有10-15wt％的二氧化碳，二氧化碳促进了铅蒸汽被氧气氧化的速度，提高了生产速度，同时减小了PbO的粒径。
进一步，所述氧化气气源内的气体由30-40wt％的调节气和60-70wt％氧气混合而成。
进一步，所述调节气为氮气。
进一步，所述调节气由氮气和水蒸气组成，氮气和水蒸气的质量比为39.5-39.8:0.2-0.5，使用含有水分的氧化气，通过水蒸气的催化转化，有效的提高了铅蒸汽被氧化时反应的速率。
进一步，所述氧气由电解装置制成，所述电解装置包括可调直流电源、电解槽和电解槽内的电解液，所述电解槽的底部设有正极板和负极板，且正极板和负极板分别设置于一个底部开口的集气罩内，且集气罩的顶部安装有导气管，所述正极板和负极板分别与可调电源电连接。
进一步，所述电解液为氢氧化钠的水溶液。
本发明与现有技术相比较，本发明的实施效果如下：
1、该设备能够通过溶铅炉不断地向反应釜内送入铅液，保证反应釜内的铅液液面始终处于稳定的状态，同时在搅拌桨的搅拌下，反应釜内的铅液密度能够在曝气管的曝气作用下得到降低，从而使密度相对较小的PbO在反应釜内得到沉降，便于PbO从曝气管下方的排料口排出。
2、本发明的设备通过电解水制备氧气，在为反应釜提供氧气的同时，能够生产氢气，有效的提高了经济效益，且电解过程中氧气的制备速度可通过可调直流电源对电解电流的调节进行控制，使制备过程可控。
3、本发明的反应釜的上部设置的若干个进气孔能够在反应釜内形成气帘的作用，避免反应釜内挥发的铅蒸汽流出反应釜，而在气帘处被氧化形成PbO颗粒，在重力作用下向下沉积，避免了氧化过程中的环境污染。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
附图标记说明：1、溶铅炉；11、滤网；2、连通管；3、反应釜；31、截止阀；32、排气口；33、进气孔；4、电机；41、搅拌杆；42、搅拌桨；5、电热套；6、曝气杆；7、进气管；8、电解槽；80、电解液；81、调节气气管；82、氧气导气管；83、氢气导气管；9、可调直流电源；91、负极板；92、正极板；10、铅液。
具体实施方式
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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
如图1所示，本发明的节能的湿法黄丹制备设备，包括反应釜3和溶铅炉1，反应釜3的外部设有电热套5，电热套5使反应釜3内的铅液10始终处于液态；溶铅炉1通过连通管2与反应釜3的下部连通，通过连通器效应，保证反应釜3内的铅液10高度稳定，反应釜3的顶部安装有电机4，电机4转轴上连接有插入反应釜3的搅拌杆41，搅拌杆41的底部设有搅拌桨42，且搅拌桨42设置于连通管2下方的反应釜3内，溶铅炉1、电机4和电热套5与外接电源电连接，溶铅炉1内的连通管2处还设有滤网11，可避免溶铅炉1内的固态铅进入反应釜3。
搅拌桨42下方的反应釜3内还安装有曝气杆6，曝气杆6与外接惰性气源连接，惰性气源内的气体为氮气，曝气杆6下方的反应釜3底部还设有排料口，排料口上安装有排料管，排料管上安装有截止阀31，反应釜3的上部四周设有若干个进气孔33，若干个进气孔33与设置于反应釜3外部的进气管7连接，进气管7连接氧化气气源，氧化气气源内的气体由40wt％的调节气和60wt％氧气混合而成，调节气为氮气，氧化气源内的氧气最高可达到70wt％，过多的氧气会使形成的PbO颗粒过大，影响产品质量，惰性气源的流量为氧化气流量的五分之一；反应釜3的顶部还设有排气口32，氧气由电解装置制成，电解装置包括可调直流电源9、电解槽8和电解槽8内的电解液80，电解液80为氢氧化钠的水溶液，电解槽8的底部设有正极板92和负极板91，且正极板92和负极板91分别设置于一个底部开口的集气罩内，两个集气罩的顶部分别安装有氢气导气管83和氧气导气管82，正极板92和负极板91分别与可调电源电连接，调节气气管81与氧气导气管82连接，使氧气和调节气混合进入进气管7。
使用上述设备的工艺：将固态铅原料在溶铅炉内加热熔融，形成铅液；将铅液通过滤筒送入500L的反应釜内，反应釜内的铅液为反应釜容积的二分之一，最多不超过反应釜容积的三分之二，在反应釜内的铅液的下部鼓入氮气，氮气流量为3L/min，并保持反应釜内的温度在400℃，并使用搅拌杆对铅液进行搅拌，滤筒能够滤除颗粒性杂质；
然后，在反应釜内的铅液上方通入氧化气，氧化气的流量为15L/min，使氧化气对铅液表层挥发的铅蒸汽进行氧化，形成PbO。
铅液上方的氧化气中形成的PbO颗粒长大后，在重力作用下落到铅液的表面，经搅拌和沉积后到达反应釜的底部；接着，将铅液与PbO的混合物从反应釜的底部排出，经固液分离后，得到固体粉末，对固体粉末进行烘干，去除残留的铅，得到PbO，该方法平均每小时产PbO 43.6kg，得到的PbO的粒径范围为360nm-435nm。
实施例2
如图1所示，本发明的节能的湿法黄丹制备设备，包括反应釜3和溶铅炉1，反应釜3的外部设有电热套5，电热套5使反应釜3内的铅液10始终处于液态；溶铅炉1通过连通管2与反应釜3的下部连通，通过连通器效应，保证反应釜3内的铅液10高度稳定，反应釜3的顶部安装有电机4，电机4转轴上连接有插入反应釜3的搅拌杆41，搅拌杆41的底部设有搅拌桨42，且搅拌桨42设置于连通管2下方的反应釜3内，溶铅炉1、电机4和电热套5与外接电源电连接，溶铅炉1内的连通管2处还设有滤网11，可避免溶铅炉1内的固态铅进入反应釜3。
搅拌桨42下方的反应釜3内还安装有曝气杆6，曝气杆6与外接惰性气源连接，惰性气源内的气体为含二氧化碳10wt％的氮气，曝气杆6下方的反应釜3底部还设有排料口，排料口上安装有排料管，排料管上安装有截止阀31，反应釜3的上部四周设有若干个进气孔33，若干个进气孔33与设置于反应釜3外部的进气管7连接，进气管7连接氧化气气源，氧化气气源内的气体由40wt％的调节气和60wt％氧气混合而成，调节气为氮气，氧化气源内的氧气最高可达到70wt％，过多的氧气会使形成的PbO颗粒过大，影响产品质量，惰性气源的流量为氧化气流量的五分之一；反应釜3的顶部还设有排气口32，氧气由电解装置制成，电解装置包括可调直流电源9、电解槽8和电解槽8内的电解液80，电解液80为氢氧化钠的水溶液，电解槽8的底部设有正极板92和负极板91，且正极板92和负极板91分别设置于一个底部开口的集气罩内，两个集气罩的顶部分别安装有氢气导气管83和氧气导气管82，正极板92和负极板91分别与可调电源电连接，调节气气管81与氧气导气管82连接，使氧气和调节气混合进入进气管7。
使用上述设备的工艺：将固态铅原料在溶铅炉内加热熔融，形成铅液；将铅液通过滤筒送入500L的反应釜内，反应釜内的铅液为反应釜容积的二分之一，在反应釜内的铅液的下部鼓入含二氧化碳10wt％的氮气，气体流量为5L/min，并保持反应釜内的温度在450℃，并使用搅拌杆对铅液进行搅拌，滤筒能够滤除颗粒性杂质；
然后，在反应釜内的铅液上方通入氧化气，氧化气的流量为15L/min，使氧化气对铅液表层挥发的铅蒸汽进行氧化，形成PbO。
铅液上方的氧化气中形成的PbO颗粒长大后，在重力作用下落到铅液的表面，经搅拌和沉积后到达反应釜的底部；接着，将铅液与PbO的混合物从反应釜的底部排出，经固液分离后，得到固体粉末，对固体粉末进行烘干，去除残留的铅，得到PbO，该方法平均每小时产PbO 41.3kg，得到的PbO的粒径范围为325nm-384nm。
实施例3
如图1所示，本发明的节能的湿法黄丹制备设备，包括反应釜3和溶铅炉1，反应釜3的外部设有电热套5，电热套5使反应釜3内的铅液10始终处于液态；溶铅炉1通过连通管2与反应釜3的下部连通，通过连通器效应，保证反应釜3内的铅液10高度稳定，反应釜3的顶部安装有电机4，电机4转轴上连接有插入反应釜3的搅拌杆41，搅拌杆41的底部设有搅拌桨42，且搅拌桨42设置于连通管2下方的反应釜3内，溶铅炉1、电机4和电热套5与外接电源电连接，溶铅炉1内的连通管2处还设有滤网11，可避免溶铅炉1内的固态铅进入反应釜3。
搅拌桨42下方的反应釜3内还安装有曝气杆6，曝气杆6与外接惰性气源连接，惰性气源内的气体为氮气，曝气杆6下方的反应釜3底部还设有排料口，排料口上安装有排料管，排料管上安装有截止阀31，反应釜3的上部四周设有若干个进气孔33，若干个进气孔33与设置于反应釜3外部的进气管7连接，进气管7连接氧化气气源，氧化气气源内的气体由30wt％的调节气和70wt％氧气混合而成，调节气有氮气和水蒸气组成，氮气和水蒸气的质量比为39.8:0.2，过多的氧气会使形成的PbO颗粒过大，影响产品质量，惰性气源的流量为氧化气流量的五分之一；反应釜3的顶部还设有排气口32，氧气由电解装置制成，电解装置包括可调直流电源9、电解槽8和电解槽8内的电解液80，电解液80为氢氧化钠的水溶液，电解槽8的底部设有正极板92和负极板91，且正极板92和负极板91分别设置于一个底部开口的集气罩内，两个集气罩的顶部分别安装有氢气导气管83和氧气导气管82，正极板92和负极板91分别与可调电源电连接，调节气气管81与氧气导气管82连接，使氧气和调节气混合进入进气管7。
使用上述设备的工艺：将固态铅原料在溶铅炉内加热熔融，形成铅液；将铅液通过滤筒送入500L的反应釜内，反应釜内的铅液为反应釜容积的二分之一，在反应釜内的铅液的下部鼓入氮气，氮气流量为5L/min，并保持反应釜内的温度在380℃，并使用搅拌杆对铅液进行搅拌，滤筒能够滤除颗粒性杂质；
然后，在反应釜内的铅液上方通入氧化气，氧化气的流量为15L/min，使氧化气对铅液表层挥发的铅蒸汽进行氧化，形成PbO。
铅液上方的氧化气中形成的PbO颗粒长大后，在重力作用下落到铅液的表面，经搅拌和沉积后到达反应釜的底部；接着，将铅液与PbO的混合物从反应釜的底部排出，经固液分离后，得到固体粉末，对固体粉末进行烘干，去除残留的铅，得到PbO，该方法平均每小时产PbO 48.2kg，得到的PbO的粒径范围为430nm-510nm。
实施例4
如图1所示，本发明的节能的湿法黄丹制备设备，包括反应釜3和溶铅炉1，反应釜3的外部设有电热套5，电热套5使反应釜3内的铅液10始终处于液态；溶铅炉1通过连通管2与反应釜3的下部连通，通过连通器效应，保证反应釜3内的铅液10高度稳定，反应釜3的顶部安装有电机4，电机4转轴上连接有插入反应釜3的搅拌杆41，搅拌杆41的底部设有搅拌桨42，且搅拌桨42设置于连通管2下方的反应釜3内，溶铅炉1、电机4和电热套5与外接电源电连接，溶铅炉1内的连通管2处还设有滤网11，可避免溶铅炉1内的固态铅进入反应釜3。
搅拌桨42下方的反应釜3内还安装有曝气杆6，曝气杆6与外接惰性气源连接，惰性气源内的气体为含二氧化碳15wt％的氮气，曝气杆6下方的反应釜3底部还设有排料口，排料口上安装有排料管，排料管上安装有截止阀31，反应釜3的上部四周设有若干个进气孔33，若干个进气孔33与设置于反应釜3外部的进气管7连接，进气管7连接氧化气气源，氧化气气源内的气体由30wt％的调节气和70wt％氧气混合而成，调节气有氮气和水蒸气组成，氮气和水蒸气的质量比为39.5:0.5，过多的氧气会使形成的PbO颗粒过大，影响产品质量，惰性气源的流量为氧化气流量的五分之一；反应釜3的顶部还设有排气口32，氧气由电解装置制成，电解装置包括可调直流电源9、电解槽8和电解槽8内的电解液80，电解液80为氢氧化钠的水溶液，电解槽8的底部设有正极板92和负极板91，且正极板92和负极板91分别设置于一个底部开口的集气罩内，两个集气罩的顶部分别安装有氢气导气管83和氧气导气管82，正极板92和负极板91分别与可调电源电连接，调节气气管81与氧气导气管82连接，使氧气和调节气混合进入进气管7。
使用上述设备的工艺：将固态铅原料在溶铅炉内加热熔融，形成铅液；将铅液通过滤筒送入500L的反应釜内，反应釜内的铅液为反应釜容积的二分之一，在反应釜内的铅液的下部鼓入含二氧化碳15wt％的氮气，气体流量为5L/min，并保持反应釜内的温度在360℃，并使用搅拌杆对铅液进行搅拌，滤筒能够滤除颗粒性杂质；
然后，在反应釜内的铅液上方通入氧化气，氧化气的流量为15L/min，使氧化气对铅液表层挥发的铅蒸汽进行氧化，形成PbO。
铅液上方的氧化气中形成的PbO颗粒长大后，在重力作用下落到铅液的表面，经搅拌和沉积后到达反应釜的底部；接着，将铅液与PbO的混合物从反应釜的底部排出，经固液分离后，得到固体粉末，对固体粉末进行烘干，去除残留的铅，得到PbO，该方法平均每小时产PbO 52.5kg，得到的PbO的粒径范围为310nm-350nm。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (1)
1.一种节能的湿法黄丹制备设备，包括反应釜和溶铅炉，反应釜的外部设有电热套，其特征在于：所述溶铅炉通过连通管与反应釜的下部连通，所述反应釜的顶部安装有电机，所述电机转轴上连接有插入反应釜的搅拌杆，所述搅拌杆的底部设有搅拌桨，且搅拌桨设置于连通管下方的反应釜内，所述搅拌桨下方的反应釜内还安装有曝气杆，所述曝气杆与外接惰性气源连接，所述曝气杆下方的反应釜底部还设有排料口，所述排料口上安装有排料管，排料管上安装有截止阀，所述反应釜的上部四周设有若干个进气孔，若干个进气孔与设置于反应釜外部的进气管连接，进气管连接氧化气气源，所述反应釜的顶部还设有排气口；
氧气由电解装置制成，电解装置包括可调直流电源、电解槽和电解槽内的电解液，电解液为氢氧化钠的水溶液，电解槽的底部设有正极板和负极板，且正极板和负极板分别设置于一个底部开口的集气罩内，两个集气罩的顶部分别安装有氢气导气管和氧气导气管，正极板和负极板分别与可调电源电连接，调节气气管与氧气导气管连接，使氧气和调节气混合进入进气管；
所述溶铅炉内的连通管处还设有滤网；
所述惰性气源内的气体为氮气，或含有10-15wt％二氧化碳的氮气；
所述氧化气气源内的气体由30-40wt％的调节气和60-70wt％氧气混合而成；
所述调节气为氮气，或者所述调节气由氮气和水蒸气组成，氮气和水蒸气的质量比为39.5-39.8:0.2-0.5。
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