CN117102145B - 一种二氧化锰细颗粒漂洗装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种二氧化锰细颗粒漂洗装置，属于二氧化锰生产设备技术领域，包括内筒体以及外筒体，内筒体的外围布置有若干混流通道。外筒体设置于内筒体的外围，内筒体与外筒体之间形成腔体，若干混流通道将内筒体的内部与腔体连通。漂洗装置对二氧化锰颗粒进行漂洗时，二氧化锰颗粒浸没于洗涤液的液面以下。此时向内筒体内的洗涤液输送气体，气体带动洗涤液产生扰动，使位于二氧化锰颗粒间隙内的油脂和杂质被带动至液面处，提高清洗的效果。由于杂质被气流和水流主动带出，无需频繁更换下层清液，只需保持上层浊液的流动即可，大大节约了洗涤液的用量。

Description

一种二氧化锰细颗粒漂洗装置

技术领域

本发明属于二氧化锰生产设备技术领域，具体是一种二氧化锰细颗粒漂洗装置。

背景技术

二氧化锰颗粒漂洗是一种常用的工业过程，用于去除材料表面的污染物或不纯物质，其中包括污垢、氧化物以及部分金属离子等。电解二氧化锰漂洗工艺为粗颗粒（50毫米左右）漂洗，现有的漂洗装置一般为固定式漂洗桶，靠底部的循环泵循环洗涤液进行漂洗。该装置只能漂洗颗粒大（50毫米左右）的电解二氧化锰颗粒，对在装置内堆积物料的表面洗涤效果好，但是物料内部却难以漂洗到（二氧化锰颗粒越粗，对颗粒内部的清洗效果越差）。

由于物料均为静置的状态，为了达到清洗目的，通常会对物料进行多次清洗（一般为9次以上），保证物料内部的杂质被彻底清除，这导致洗涤液用量大，产品中杂质去除效率低，清洗装置缺乏有效的翻捣机构。而且产品中的部分较细颗粒容易随洗涤液排出而流失，降低了产品的收得率。因此传统的固定式漂洗桶存在能耗高、洗涤液用量大、洗涤效果差等问题，且设备处理能力低，生产成本高且漂洗后的产品性能不佳。

发明内容

本发明的目的在于提供一种二氧化锰细颗粒漂洗装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

提供一种二氧化锰细颗粒漂洗装置，包括：

内筒体，所述内筒体的一端设置有进液口且另一端设置有出料口以及输出口，所述内筒体的外围布置有若干混流通道；

外筒体，所述外筒体设置于内筒体的外围，所述内筒体与外筒体之间形成腔体，所述外筒体的侧壁设置有进风口且进风口与腔体连通，所述外筒体的侧壁设置有若干进料口且进料口与内筒体的内部连通，若干所述混流通道将内筒体的内部与腔体连通；

所述腔体包括相互隔绝的进风腔以及排液腔，所述混流通道与进风腔连通，所述内筒体与排液腔之间设置有过滤板，所述外筒体与排液腔之间设置有若干排液口，所述过滤板包括两个加强骨架、两个多孔板以及一个离子渗透膜，所述离子渗透膜夹持于两个多孔板之间，两个所述多孔板夹持于两个加强骨架之间；

若干所述混流通道呈倾斜状布置于内筒体的外围，所述混流通道的输出口与内筒体的径向平面之间形成α度的夹角且α角为15°~40°。

作为本发明进一步的方案：还包括蒸汽发生设备，所述内筒体远离输出口的一端设置有蒸汽输入口，所述蒸汽发生设备分别与蒸汽输入口以及输出口连通。

作为本发明进一步的方案：所述蒸汽发生设备包括气体调节设备、蒸汽发生设备以及冷凝分离室，所述输出口与冷凝分离室的输入端连通，所述气体调节设备以及蒸汽发生设备的输入端分别与冷凝分离室的输出端连通，所述蒸汽输入口与气体调节设备以及蒸汽发生设备的输出端连通。

作为本发明进一步的方案：以所述进液口至出料口方向的轴线作为内筒体的中心线，以此中心线为界，位于内筒体上相同侧的混流通道的布置形式为：相邻的两个混流通道的倾斜方向相反，位于内筒体上不同侧的混流通道的布置形式为：两侧的混流通道对称布置。

作为本发明进一步的方案：以所述进液口至出料口方向的轴线作为内筒体的中心线，以此中心线为界，位于内筒体上相同侧的混流通道的布置形式为：相同侧混流通道的倾斜方向相同，位于内筒体上不同侧的混流通道的布置形式为：不同侧的混流通道的倾斜方向相反。

作为本发明进一步的方案：所述出料口处设置有连续的螺旋导板，所述螺旋导板转动连接于出料口的内部。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

漂洗装置对二氧化锰颗粒进行漂洗时，二氧化锰颗粒浸没于洗涤液的液面以下。此时通过混流通道向内筒体内的洗涤液输送气体，气体带动洗涤液产生扰动，使位于二氧化锰颗粒间隙内的杂质被带动至液面处，提高清洗的效果。混流通道形成一定角度向内筒体输出气流，气流从混流通道输出时顺着内筒体圆弧形的内壁呈螺旋状流动，能够增大气流的作用范围，减少混流通道的设置数量。上述角度值不能过低，若低于15°则沿内筒体长度方向的螺旋状气流扰动范围过小，需要增加大量的混流通道来保证气流能影响到全部范围。上述角度值不能过高，若超过40°则会使单匝螺旋之间存在有过宽的间距，同样不利于扰动范围的覆盖。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为一种二氧化锰细颗粒漂洗装置的部分结构示意图；

图2为一种二氧化锰细颗粒漂洗装置的整体结构示意图；

图3为实施例1的结构示意图；

图4为图1中A-A的截面示意图；

图5为本发明提供的过滤板的结构示意图；

图6为实施例5中内筒体俯视状态时混流通道的布置图；

图7为实施例6中内筒体俯视状态时混流通道的布置图。

图中：1、内筒体；11、进液口；12、出料口；121、上悬浊液排口；13、混流通道；14、蒸汽输入口；15、输出口；16、过滤板；161、加强骨架；162、多孔板；163、离子渗透膜；17、螺旋导板；2、外筒体；21、进风口；22、进料口；23、排液口；3、腔体；31、进风腔；32、排液腔；4、蒸汽发生设备；41、气体调节设备；42、蒸汽产生机；43、冷凝分离室。

实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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所示，本发明实施例中，一种二氧化锰细颗粒漂洗装置，包括内筒体1以及外筒体2，内筒体1的一端设置有进液口11以及输出口15且另一端设置有出料口12，内筒体1的外壁布置有若干混流通道13。外筒体2设置于内筒体1的外壁，内筒体1与外筒体2之间形成腔体3，外筒体2的侧壁设置有进风口21，且进风口21与腔体3连通，外筒体2的侧壁设置有若干进料口22且进料口22与内筒体1的内部连通，若干混流通道13将内筒体1的内部与腔体3连通。腔体3包括相互隔绝的进风腔31以及排液腔32，混流通道13与进风腔31连通，内筒体1与排液腔32之间设置有过滤板16，外筒体2与排液腔32之间设置有若干排液口23。若干混流通道13呈倾斜状布置于内筒体1的外围，混流通道13的输出口与内筒体1的径向平面之间形成α度的夹角且α角为15°~40°

实施例1

请参阅图3所示，在图3中，单点划线表示为洗涤液的液面，虚线表示为混流通道13位于进风腔31内的部分，且混流通道13与进风腔31连通。二氧化锰颗粒通过若干进料口22倒入内筒体1的内部，并堆积于内筒体1的底部。进液口11向内筒体1内部灌注洗涤液，洗涤液浸没内部的物料。进风口21向腔体3输入高压气体，并通过若干混流通道13将气体输送至内筒体1的内部。高压气体从洗涤液的不同位置对洗涤液产生扰动，流通的洗涤液将二氧化锰颗粒间隙中的杂质带出，并顺着水流和气流上升，最终悬浮于洗涤液的表面。此外，水中的气体气泡接触到二氧化锰颗粒表面时会产生破裂，破裂产生的冲击会使附着于颗粒表面的油脂和杂质脱离，进一步提高清洗的效率。

出料口12位于洗涤液的液面处设置有上悬浊液排口121，悬浮于洗涤液表面的杂质能通过上悬浊液排口121排出。在上悬浊液排口121排出悬浊液的同时，进液口11同步向内筒体1输送洗涤液，使内部保持动态平衡。在进风口21向腔体3输入气体的同时，内筒体1内部的气体通过输出口15排出。

实施例2

请参阅图1和图2所示，本发明还包括蒸汽发生设备4，内筒体1远离输出口15的一端设置有蒸汽输入口14，蒸汽发生设备4分别与蒸汽输入口14以及输出口15连通。蒸汽发生设备4能生成高温高压的蒸汽，并通过管道和蒸汽输入口14向内筒体1的内部输送。高温高压蒸汽会吹向洗涤液的上层悬浊液，并将悬浮于洗涤液表面的杂质连同部分洗涤液带走，无需额外通过上悬浊液排口121将悬浊液排出。

油脂和杂质较二氧化锰颗粒更加轻质，通过控制蒸汽的流速能够起到分离的效果，较好地保留微粒状的二氧化锰，不会产生颗粒流失。且相较于通过上悬浊液排口121直接排出悬浊液的方式，蒸汽仅作用于洗涤液的表面，最大程度上通过蒸汽分离的方式能够节约洗涤液的用量。内筒体1长期与洗涤液和物料接触，内壁容易产生水垢或杂质难以清理，而高温高压蒸汽能有效防止水垢的产生，及时清除杂质，减少后续对设备的清理工作。

进一步地，蒸汽发生设备4包括气体调节设备41、蒸汽产生机42以及冷凝分离室43，输出口15与冷凝分离室43的输入端连通，气体调节设备41以及蒸汽产生机42的输入端分别与冷凝分离室43的输出端连通，蒸汽输入口14与气体调节设备41以及蒸汽产生机42的输出端连通。

气体调节设备41内存储有气源，气源通过气体调节设备41调节输出压力并喷出。蒸气产生机42通过加热产生高温蒸汽并向管道释放，高温蒸汽与高压气体混合后从蒸汽输入口14进入内筒体1。气体压力与蒸汽温度分别调控，能根据实际生产情况调整蒸汽用量和气体压力。高温蒸汽带走油脂和杂质后从输出口15进入冷凝分离室43。冷凝分离室43内设置有冷凝室和挡板组件，高温蒸汽经过冷凝后变为液体，杂质经过挡板组件的阻挡沉降后排出处理，经过分离冷凝水进入蒸汽产生机42重新参与循环。剩余的气体重新回流至气体调节设备41存储循环或是直接外排加工处理。

实施例3

请参阅图1、图4和图5所示，腔体3包括进风腔31以及排液腔32，进风腔31与排液腔32之间通过隔板相互隔绝。混流通道13与进风腔31连通，内筒体1与排液腔32之间设置有过滤板16，外筒体2与排液腔32之间设置有若干排液口23。高压气体从进风口21进入进风腔31，并向各混流通道13分配气体。洗涤液从过滤板16处渗透至排液腔32的过程中，过滤板16能够过滤二氧化锰颗粒，待洗涤完成后打开排液口23即可将洗涤液排出。洗涤液能通过重力自行排出，无需另行通过泵送排出。

过滤板16包括两个加强骨架161、两个多孔板162以及一个离子渗透膜163，离子渗透膜163夹持于两个多孔板162之间，两个多孔板162夹持于两个加强骨架161之间。加强骨架161为金属材料制成的网状结构，起到支撑作用。多孔板162是一种具有许多微小孔洞的平板，由实心基质和分布其中的开放式孔隙结构组成，这些孔洞可以允许流体通过且板材兼具有一定强度。两个多孔板162将离子渗透膜163夹持其中，不会阻碍流体和金属离子的流动并对离子渗透膜163起到保护作用。二氧化锰颗粒大部分呈大直径颗粒状，部分呈小直径的粉末状。排放洗涤液时，多孔板162能过滤大颗粒状的二氧化锰，离子渗透膜163能允许金属离子通过并阻挡粉末状的二氧化锰通过，内筒体1内部的高压环境能加快液体的通过速度。此排液方式在有效过滤金属离子的同时能防止小直径的二氧化锰流失，提高产品的收得率。

实施例4

请参阅图1和图6所示，若干混流通道13呈倾斜状布置于内筒体1的外围，混流通道13的输出口与内筒体1的径向平面之间形成α度的夹角且α角为15°~40°。通过将混流通道13形成一定角度，气流从混流通道13输出时顺着内筒体1圆弧形的内壁呈螺旋状流动，能够增大气流的作用范围，减少混流通道13的设置数量。上述角度值不能过低，若低于15°则沿内筒体1长度方向的螺旋状气流扰动范围过小，需要增加大量的混流通道13来保证气流能影响到全部范围。上述角度值不能过高，若超过40°则会使单匝螺旋之间存在有过宽的间距，同样不利于扰动范围的覆盖。最佳设置角度为30°，此时混流通道13输出气流的影响范围与混流通道13的设置数量能形成平衡，在保证最大气流覆盖范围的情况下设置最少的混流通道13。

此外，混流通道13内设置有单向阀，防止洗涤液从混流通道13回流。

实施例5

请参阅图1和图6所示，以进液口11至出料口12方向的轴线作为内筒体1的中心线，以此中心线在竖向上形成的平面为界，位于内筒体1上相同侧的混流通道13的布置形式为：相邻的两个混流通道13的倾斜方向相反，位于内筒体1上不同侧的混流通道13的布置形式为：两侧的混流通道13对称布置。此结构使气流呈交叉状输出流动，通过水流的相互作用，能尽可能地引起洗涤液的扰动。水流从四周的混流通道13方向向中部汇聚，并将油脂和杂质输送上升至洗涤液表面，最后逐渐向水面四周扩散，有序的流程提高了输送效率。

实施例6

请参阅图1和图7所示，以进液口11至出料口12方向的轴线作为内筒体1的中心线，以此中心线在竖向上形成的平面为界，位于内筒体1上相同侧的混流通道13的布置形式为：相同侧混流通道13的倾斜方向相同，位于内筒体1上不同侧的混流通道13的布置形式为：不同侧的混流通道13的倾斜方向相反。此结构使内筒体1的两侧产生两个方向相反、水流螺旋呈间隔排列布置的水流流动形式。此水流形式覆盖的范围更大，作用效果更加均匀，能够充分利用气体的能量，减少水流相互作用产生的能量损失。

实施例7

请参阅图1所示，出料口12处设置有连续的螺旋导板17，螺旋导板17转动连接于出料口12的内部。洗涤完毕后，物料能通过旋转的螺旋导板17自行导出。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种二氧化锰细颗粒漂洗装置，其特征在于，包括：

内筒体（1），所述内筒体（1）的一端设置有进液口（11）且另一端设置有出料口（12）以及输出口（15），所述内筒体（1）的外壁布置有若干混流通道（13），出料口（12）处设置有连续的螺旋导板（17），所述螺旋导板（17）转动连接于出料口（12）的内部；

外筒体（2），所述外筒体（2）设置于内筒体（1）的外围，所述内筒体（1）与外筒体（2）之间形成腔体（3），所述外筒体（2）的侧壁设置有进风口（21）且进风口（21）与腔体（3）连通，所述外筒体（2）的侧壁设置有若干进料口（22）且进料口（22）与内筒体（1）的内部连通，若干所述混流通道（13）将内筒体（1）的内部与腔体（3）连通；

蒸汽发生设备（4），所述内筒体（1）远离输出口（15）的一端设置有蒸汽输入口（14），所述蒸汽发生设备（4）分别与蒸汽输入口（14）以及输出口（15）连通；

所述腔体（3）包括相互隔绝的进风腔（31）以及排液腔（32），所述混流通道（13）与进风腔（31）连通，所述内筒体（1）与排液腔（32）之间设置有过滤板（16），所述外筒体（2）与排液腔（32）之间设置有若干排液口（23），所述过滤板（16）包括两个加强骨架（161）、两个多孔板（162）以及一个离子渗透膜（163），所述离子渗透膜（163）夹持于两个多孔板（162）之间，两个所述多孔板（162）夹持于两个加强骨架（161）之间；

若干所述混流通道（13）呈倾斜状布置于内筒体（1）的外围，所述混流通道（13）的输出口与内筒体（1）的径向平面之间形成α度的夹角且α角为15°~40°。

2.根据权利要求1所述的一种二氧化锰细颗粒漂洗装置，其特征在于，所述蒸汽发生设备（4）包括气体调节设备（41）、蒸汽产生机（42）以及冷凝分离室（43），所述输出口（15）与冷凝分离室（43）的输入端连通，所述气体调节设备（41）以及蒸汽产生机（42）的输入端分别与冷凝分离室（43）的输出端连通，所述蒸汽输入口（14）与气体调节设备（41）以及蒸汽产生机（42）的输出端连通。

3.根据权利要求1所述的一种二氧化锰细颗粒漂洗装置，其特征在于，以所述进液口（11）至出料口（12）方向的轴线作为内筒体（1）的中心线，以此中心线在竖向上形成的平面为界，位于内筒体（1）上相同侧的混流通道（13）的布置形式为：相邻的两个混流通道（13）的倾斜方向相反，位于内筒体（1）上不同侧的混流通道（13）的布置形式为：两侧的混流通道（13）对称布置。

4.根据权利要求1所述的一种二氧化锰细颗粒漂洗装置，其特征在于，以所述进液口（11）至出料口（12）方向的轴线作为内筒体（1）的中心线，以此中心线在竖向上形成的平面为界，位于内筒体（1）上相同侧的混流通道（13）的布置形式为：相同侧混流通道（13）的倾斜方向相同，位于内筒体（1）上不同侧的混流通道（13）的布置形式为：不同侧的混流通道（13）的倾斜方向相反。