CN116222191B - 一种稀土氧化物加工用汽水分离器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及稀土氧化物的加工技术领域，具体为一种稀土氧化物加工用汽水分离器，汽水分离器包括分离箱和分离环，分离环的圆环内腔设置有圆环转槽，分离环的下端圆弧内壁上设置有连通排气口的开口槽，圆环转槽中填充有多组海绵块，所述海绵块中设置有多组内流道，圆环转槽的上端设置有通孔，通孔通过输入气管连通加热装置的内腔，有益效果为：通过在现有的抽气式干燥装置中增加圆环状的分离环，从而将干燥产生的高温蒸汽进行冷却液化，并利用海绵块吸收带有稀土氧化物的液化水，而过滤后的气流重复循环至进气口，实现了干燥气流的预热，降低了能源的消耗，同时达到回收原料的目的，提高了对原料的利用率。

Description

一种稀土氧化物加工用汽水分离器

技术领域

本发明涉及稀土氧化物的加工技术领域，具体为一种稀土氧化物加工用汽水分离器。

背景技术

稀土元素氧化物是指元素周期表中原子序数为57到71的15种镧系元素氧化物，以及与镧系元素化学性质相似的钪（Sc）和钇（Y）共17 种元素的氧化物。稀土元素在石油、化工、冶金、纺织、陶瓷、玻璃、永磁材料等领域都得到了广泛的应用，随着科技的进步和应用技术的不断突破，稀土氧化物的价值将越来越大。

现有的稀土氧化物在制备过程中需要进行干燥，传统的干燥方法多为加热烘干，而为了提高加热的效率，通常采用通气加热，并实时抽出蒸汽，达到快速烘干的目的。

现有公开号为：CN108844344A的一种稀土干燥窑，适合电、煤、燃气等各类干燥窑更新设计或技术改造。该稀土干燥窑包括窑体、热循环辅助装置两部分，其中窑体内设置的干燥腔，平行布置的送料导轨；以及空气循环通道；若干套热循环加热装置安装于干燥窑主体高温区外侧，装置内的高温鼓风机在横断平面上的全封闭管道中产生主动、定向气流；在高温空气循环回路中设置高温空气干燥机，并安放耐高温空气滤清剂。采用该稀土干燥窑，设备运行能确保高温区干燥腔内各横截面上的温差小，并及时排出腔内大量水蒸气，耐高温滤清剂吸附循环空气中各类有害气体。设备一旦投入使用其单线生产能力大、单位能耗低、产品质量稳定。

然而实际干燥过程中，由于氧化镧是微溶于水的，因此在蒸发的水汽中存在少量的氧化镧稀土氧化物原料，水汽随着干燥的气流被抽出，从而导致气体中混有杂质，不仅造成资源的浪费，同时在蒸汽液化后会造成环境的污染。

发明内容

本发明的目的在于提供一种稀土氧化物加工用汽水分离器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种稀土氧化物加工用汽水分离器，所述汽水分离器包括：

分离箱，所述分离箱中固定安装有外接气泵的加热装置，加热装置的前端设置有端板，所述端板的前端面固定设置有左右对称的一对圆环状的固定弧板，相邻所述固定弧板之间留有间隙，上端间隙设置为落料口，下端的间隙设置为回流口，端板上设置有连通加热装置和相邻固定弧板之间间隙的进气口，固定弧板的外侧转动套接有转管，相邻固定弧板的内壁上横向设置有筛板，落料口位于筛板的正上方，回流口位于筛板的正下方，所述转管的圆弧内壁上设置有圆周阵列分布的多组分隔板，分隔板的端面转动贴合固定弧板的圆弧外壁，转管的后端贴合端板，转管的前端端口密封安装有密封盖板，密封盖板上设置有排气口；

分离环，所述分离环安装在分离箱的上端，分离环是由前后对称的一对圆环半管密封连接组件，分离环的圆环内腔设置有圆环转槽，分离环的下端圆弧内壁上设置有连通排气口的开口槽，圆环转槽中填充有多组海绵块，所述海绵块中设置有多组内流道，圆环转槽的上端设置有通孔，通孔通过输入气管连通加热装置的内腔。

优选的，所述转管的圆弧外壁上设置有齿环，所述分离箱的内腔设置为转动内腔，所述转管安装在转动内腔中，分离箱的一侧设置有电机驱动的主动齿轮，所述齿环的一侧啮合连接有主动齿轮。

优选的，所述转管设置为阶梯状的圆弧外壁，转管的外壁阶梯面上设置有圆周阵列分布的多组贯穿孔，所述端板上轴承转动安装有圆环状的转板，所述转板上设置有与贯穿孔一一对应的导向套杆，所述导向套杆滑动贯穿插接在贯穿孔中。

优选的，所述密封盖板螺纹转动安装在转管的前端，密封盖板固定在转管的前端，密封盖板上设置有拉杆，密封盖板的内壁紧密压合在转管和固定弧板的前端面。

优选的，所述进气口分布在筛板的上下两侧，进气口连通加热装置的内腔，进气口的前端正对密封盖板，转管上设置有通过密封塞密封的进料口，筛板的横向宽度大于回流口、落料口的宽度，所述相邻分隔板之间的宽度大于大于回流口、落料口的宽度。

优选的，所述排气口上连接有输出气管，所述输出气管的另一端连通开口槽，且输出气管与开口槽之间设置有冷却组件，所述冷却组件包括冷凝管、冷却盘管，所述冷凝管上端连通输出气管，冷凝管的下端连通开口槽，冷却盘管沿冷凝管的外壁螺旋套接，且冷却盘管贴合冷凝管的外壁。

优选的，所述冷凝管的下端端口设置有圆周阵列分布的四组连杆，连杆的中间竖直向上安装有分流柱，所述分流柱的外径小于冷凝管的内径，分流柱的上端延伸至冷凝管的上端端口。

优选的，所述圆环转槽的一端固定安装有微型泵，所述微型泵的输入端连接有橡胶制成的柔性折叠管，柔性折叠管沿圆环转槽弯曲延伸，柔性折叠管的另一端端部设置有压块，所述压块压合在海绵块的一端。

优选的，所述圆环转槽上设置有缩径的气流流道，所述气流流道的内径小于海绵块的外径，多组所述海绵块的另一端贴合在气流流道的侧壁上，气流流道的另一端连通通孔，多组海绵块中的内流道相互偏心分布，且海绵块的外径等于圆环转槽的内径。

优选的，所述分离环的下端设置有回收底座，分离环的下端圆弧外壁上设置有连通回收底座内腔和圆环转槽内腔的回收槽。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过设置带有分隔板的转管，进而利用分隔板带动原料分隔并沿固定弧板圆周转动，使得原料上述至落料口，在重力的作用下下落并冲击在筛板上，达到打散潮湿原料的目的，避免原料结块，使得原料与干燥气流充分接触，提高烘干效率，下落的原料沿回流口重新落在相邻分隔板之间，形成循环转动烘干的目的；

通过在现有的抽气式干燥装置中增加圆环状的分离环，从而将干燥产生的高温蒸汽进行冷却液化，并利用海绵块吸收带有稀土氧化物的液化水，而过滤后的气流重复循环至进气口，实现了干燥气流的预热，降低了能源的消耗，同时通过微型泵的输入端向柔性折叠管进气，使得柔性折叠管膨胀，柔性折叠管沿圆环转槽圆周延伸，进而驱动端部的压块在圆环转槽中圆周滑动，达到挤压海绵块一端的目的，海绵块的另一端固定限位压合在气流流道的侧壁上，从而形成对海绵块的双向挤压夹持，在侧向挤压下，多组海绵块被压缩且体积逐渐减小，水分被挤压并从海绵块中分离，此时随着海绵块的体积减小，海绵块的外壁与圆环转槽的内壁之间存在间隙，液化水沿间隙向下集中流动，达到回收原料的目的，提高了对原料的利用率。

附图说明

图1为本发明的加热分离结构示意图。

图2为本发明的分离环结构示意图。

图3为本发明的转管立体结构示意图。

图4为本发明的转管在端板上的安装立体结构示意图。

图5为本发明的海绵块立体结构示意图。

图6为本发明的转管与固定弧板套接立体结构示意图。

图7为本发明的分离环半剖结构示意图。

图8为本发明的冷凝管立体结构示意图。

图中：1、分离箱；2、分离环；3、转动内腔；4、转管；5、齿环；6、主动齿轮；7、电机；8、固定弧板；9、落料口；10、回流口；11、贯穿孔；12、进气口；13、分隔板；14、筛板；15、输出气管；16、输入气管；17、回收底座；18、进料口；19、海绵块；20、圆环转槽；21、压块；22、柔性折叠管；23、微型泵；24、气流流道；25、通孔；26、冷凝管；27、冷却盘管；28、分流柱；29、开口槽；30、回收槽；31、端板；32、转板；33、导向套杆；34、排气口；35、密封盖板；36、拉杆；37、内流道；38、加热装置。

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。

请参阅图1至图8，本发明提供一种技术方案：

实施例1：一种稀土氧化物加工用汽水分离器，汽水分离器包括分离箱1和分离环2。

分离箱1中固定安装有外接气泵的加热装置38，加热装置38的前端设置有端板31，端板31的前端面固定设置有左右对称的一对圆环状的固定弧板8，相邻固定弧板8之间留有间隙，上端间隙设置为落料口9，下端的间隙设置为回流口10，端板31上设置有连通加热装置38和相邻固定弧板8之间间隙的进气口12，固定弧板8的外侧转动套接有转管4，相邻固定弧板8的内壁上横向设置有筛板14，落料口9位于筛板14的正上方，回流口10位于筛板14的正下方，转管4的圆弧内壁上设置有圆周阵列分布的多组分隔板13，分隔板13的端面转动贴合固定弧板8的圆弧外壁，转管4的后端贴合端板31，转管4的前端端口密封安装有密封盖板35，密封盖板35上设置有排气口34。

通过加热装置38实现对向进气口12进入的气流进行加热，利用加热气流达到烘干的目的，通过设置带有分隔板13的转管4，使得转管4与固定弧板8之间形成圆环状的转动腔，潮湿的原料位于圆环状的腔体中，进而利用分隔板13实现对原料的分隔，随着转管4的转动带动原料沿固定弧板8圆周转动，当原料上升至最高点位置时，相邻分隔板13之间的间隙端口正对落料口9，在重力的作用下向下掉落并冲击在筛板14的上端面，达到打散潮湿原料的目的，避免原料结块，使得原料与干燥气流充分接触，提高烘干效率，下落的原料贯穿筛板14并在固定弧板8的弧面导流下沿回流口10重新落在相邻分隔板13之间的间隙内腔中，如此多次转动循环，形成循环转动烘干的目的，大大提高了烘干的效率。

分离环2安装在分离箱1的上端，分离环2是由前后对称的一对圆环半管密封连接组件，分离环2的圆环内腔设置有圆环转槽20，分离环2的下端圆弧内壁上设置有连通排气口34的开口槽29，圆环转槽20中填充有多组海绵块19，海绵块19中设置有多组内流道37，圆环转槽20的上端设置有通孔25，通孔25通过输入气管16连通加热装置38的内腔。

通过加热装置38形成干燥的高温气流，干燥烘干的气流在接触潮湿原料后，实现对原料的加热烘干，进而使得潮湿原料中的水分被蒸发，形成带有蒸汽的混合气流，带有原料、水的混合气流通过输出管道15运输至分离环2中，利用海绵块19吸收气流中的液化水，分离后的气流利用内流道37流动至通孔25的位置，利用输入管道16使得高温的气流回流至加热装置38中，达到对高温气流的重复利用，降低干燥的能源消耗，同时利用海绵块19回收原料。

实施例2：在实施例1的基础上，转管4的圆弧外壁上设置有齿环5，分离箱1的内腔设置为转动内腔3，转管4安装在转动内腔3中，分离箱1的一侧设置有电机7驱动的主动齿轮6，齿环5的一侧啮合连接有主动齿轮6。

通过主动齿轮6和电机7、齿环5的配合，达到驱动转管4转动的目的。

转管4设置为阶梯状的圆弧外壁，转管4的外壁阶梯面上设置有圆周阵列分布的多组贯穿孔11，端板31上轴承转动安装有圆环状的转板32，转板32上设置有与贯穿孔11一一对应的导向套杆33，导向套杆33滑动贯穿插接在贯穿孔11中。

通过设置导向套杆33和贯穿孔11的配合，使得转管4滑动套接在导向套杆33，达到限定转管4位置的目的，使得在转管4转动时，导向套杆33带动转板32在端板31上圆周转动，从而在圆周转动过程中，保持转管4与端板31之间的相对位置，避免位置偏移，实现烘干过程中对转管4内腔的封闭，防止造成泄露。

密封盖板35螺纹转动安装在转管4的前端，密封盖板35固定在转管4的前端，密封盖板35上设置有拉杆36，密封盖板35的内壁紧密压合在转管4和固定弧板8的前端面，进气口12分布在筛板14的上下两侧，进气口12连通加热装置38的内腔，进气口12的前端正对密封盖板35，转管4上设置有通过密封塞密封的进料口18，筛板14的横向宽度大于回流口10、落料口9的宽度，相邻分隔板13之间的宽度大于大于回流口10、落料口9的宽度。

通过设置拉杆36的牵引实现对对转管4进行便捷的横向抽拉，当烘干结束后，通过拉杆36抽拉转管4，使得转管4沿贯穿孔11和导向套杆33横向滑动至分离箱1的外侧，进而便于在进料口18中填料或出料，利用筛板14达到在重力下落时，筛分潮湿原料的目的。

实施例3：在实施例2的基础上，排气口34上连接有输出气管15，输出气管15的另一端连通开口槽29，且输出气管15与开口槽29之间设置有冷却组件，冷却组件包括冷凝管26、冷却盘管27，冷凝管26上端连通输出气管15，冷凝管26的下端连通开口槽29，冷却盘管27沿冷凝管26的外壁螺旋套接，且冷却盘管27贴合冷凝管26的外壁。

利用开口槽29实现冷凝管26与分离环2内腔之间的连通，通过设置冷凝管26、冷却盘管27组成的冷却组件，达到对高温蒸汽进行降温的目的，使得气流中的水汽遇冷液化，实现气液分离。

实施例4：在实施例3的基础上，为了提高冷却效果，冷凝管26的下端端口设置有圆周阵列分布的四组连杆，连杆的中间竖直向上安装有分流柱28，分流柱28的外径小于冷凝管26的内径，分流柱28的上端延伸至冷凝管26的上端端口。

利用圆周阵列分布的连杆实现分流柱28沿冷凝管26中间竖直延伸，通过设置分流柱28，达到降低气流流速的同时，使得气流在输出气管15的运输下进入冷凝管26中，气流在分流柱28的分流下沿与冷凝管26侧壁之间的间隙流动，缩小了流动的间隙宽度，使得气流与冷凝管26外壁的充分接触，达到充分降温液化的目的，使得气流中的蒸汽完全液化并被海绵块19吸附。

实施例5：在实施例3的基础上为了实现对原料的回收，避免海绵块19在吸收大量液化水后膨胀造成堵塞，还具有在，圆环转槽20的一端固定安装有微型泵23，微型泵23的输入端连接有橡胶制成的柔性折叠管22，柔性折叠管22沿圆环转槽20弯曲延伸，柔性折叠管22的另一端端部设置有压块21，压块21压合在海绵块19的一端，圆环转槽20上设置有缩径的气流流道24，气流流道24的内径小于海绵块19的外径，多组海绵块19的另一端贴合在气流流道24的侧壁上，气流流道24的另一端连通通孔25，多组海绵块19中的内流道37相互偏心分布，且海绵块19的外径等于圆环转槽20的内径。

通过微型泵23的输入端向柔性折叠管22进气，使得柔性折叠管22膨胀，柔性折叠管22沿圆环转槽20圆周延伸，进而驱动端部的压块21在圆环转槽20中圆周滑动，达到挤压海绵块19一端的目的，海绵块19的另一端固定限位压合在气流流道24的侧壁上，从而形成对海绵块19的双向挤压夹持，在侧向挤压下，多组海绵块19被压缩且体积逐渐减小，水分被挤压并从海绵块19中分离，此时随着海绵块19的体积减小，海绵块19的外壁与圆环转槽20的内壁之间存在间隙，液化水沿间隙向下集中流动。

分离环2的下端设置有回收底座17，分离环2的下端圆弧外壁上设置有连通回收底座17内腔和圆环转槽20内腔的回收槽30。

利用回收底座17实现分离环2的固定安装，分离后的液化水沿回收槽30流动至回收底座17中，达到了对原料的回收，防止原料的浪费，同时避免了污染环境。

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 (7)

1.一种稀土氧化物加工用汽水分离器，其特征在于：所述汽水分离器包括：

分离箱（1），所述分离箱（1）中固定安装有外接气泵的加热装置（38），加热装置（38）的前端设置有端板（31），所述端板（31）的前端面固定设置有左右对称的一对圆环状的固定弧板（8），相邻所述固定弧板（8）之间留有间隙，上端间隙设置为落料口（9），下端的间隙设置为回流口（10），端板（31）上设置有连通加热装置（38）和相邻固定弧板（8）之间间隙的进气口（12），固定弧板（8）的外侧转动套接有转管（4），相邻固定弧板（8）的内壁上横向设置有筛板（14），落料口（9）位于筛板（14）的正上方，回流口（10）位于筛板（14）的正下方，所述转管（4）的圆弧内壁上设置有圆周阵列分布的多组分隔板（13），分隔板（13）的端面转动贴合固定弧板（8）的圆弧外壁，转管（4）的后端贴合端板（31），转管（4）的前端端口密封安装有密封盖板（35），密封盖板（35）上设置有排气口（34）；

分离环（2），所述分离环（2）安装在分离箱（1）的上端，分离环（2）是由前后对称的一对圆环半管密封连接组件，分离环（2）的圆环内腔设置有圆环转槽（20），分离环（2）的下端圆弧内壁上设置有连通排气口（34）的开口槽（29），圆环转槽（20）中填充有多组海绵块（19），所述海绵块（19）中设置有多组内流道（37），圆环转槽（20）的上端设置有通孔（25），通孔（25）通过输入气管（16）连通加热装置（38）的内腔；

圆环转槽（20）上设置有缩径的气流流道（24），所述气流流道（24）的内径小于海绵块（19）的外径，多组所述海绵块（19）的一端贴合在气流流道（24）的一端上，气流流道（24）的另一端连通通孔（25），多组海绵块（19）中的内流道（37）相互偏心分布，且海绵块（19）的外径等于圆环转槽（20）的内径；

所述转管（4）设置为阶梯状的圆弧外壁，转管（4）的外壁阶梯面上设置有圆周阵列分布的多组贯穿孔（11），所述端板（31）上轴承转动安装有圆环状的转板（32），所述转板（32）上设置有与贯穿孔（11）一一对应的导向套杆（33），所述导向套杆（33）滑动贯穿插接在贯穿孔（11）中，所述密封盖板（35）螺纹转动安装在转管（4）的前端，密封盖板（35）固定在转管（4）的前端，密封盖板（35）上设置有拉杆（36），密封盖板（35）的内壁紧密压合在转管（4）和固定弧板（8）的前端面。

2.根据权利要求1所述的一种稀土氧化物加工用汽水分离器，其特征在于：所述转管（4）的圆弧外壁上设置有齿环（5），所述分离箱（1）的内腔设置为转动内腔（3），所述转管（4）安装在转动内腔（3）中，分离箱（1）的一侧设置有电机（7）驱动的主动齿轮（6），所述齿环（5）的一侧啮合连接有主动齿轮（6）。

3.根据权利要求1所述的一种稀土氧化物加工用汽水分离器，其特征在于：所述进气口（12）分布在筛板（14）的上下两侧，进气口（12）连通加热装置（38）的内腔，进气口（12）的前端正对密封盖板（35），转管（4）上设置有通过密封塞密封的进料口（18），筛板（14）的横向宽度大于回流口（10）、落料口（9）的宽度，相邻所述分隔板（13）之间的宽度大于回流口（10）、落料口（9）的宽度。

4.根据权利要求1所述的一种稀土氧化物加工用汽水分离器，其特征在于：所述排气口（34）上连接有输出气管（15），所述输出气管（15）的另一端连通开口槽（29），且输出气管（15）与开口槽（29）之间设置有冷却组件，所述冷却组件包括冷凝管（26）、冷却盘管（27），所述冷凝管（26）上端连通输出气管（15），冷凝管（26）的下端连通开口槽（29），冷却盘管（27）沿冷凝管（26）的外壁螺旋套接，且冷却盘管（27）贴合冷凝管（26）的外壁。

5.根据权利要求4所述的一种稀土氧化物加工用汽水分离器，其特征在于：所述冷凝管（26）的下端端口设置有圆周阵列分布的四组连杆，连杆的中间竖直向上安装有分流柱（28），所述分流柱（28）的外径小于冷凝管（26）的内径，分流柱（28）的上端延伸至冷凝管（26）的上端端口。

6.根据权利要求1所述的一种稀土氧化物加工用汽水分离器，其特征在于：所述圆环转槽（20）的一端固定安装有微型泵（23），所述微型泵（23）的输入端连接有橡胶制成的柔性折叠管（22），柔性折叠管（22）沿圆环转槽（20）弯曲延伸，柔性折叠管（22）的另一端端部设置有压块（21），所述压块（21）压合在海绵块（19）的另一端。

7.根据权利要求1所述的一种稀土氧化物加工用汽水分离器，其特征在于：所述分离环（2）的下端设置有回收底座（17），分离环（2）的下端圆弧外壁上设置有连通回收底座（17）内腔和圆环转槽（20）内腔的回收槽（30）。