CN202347065U - 一种二硫化钼微波脱硫装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种二硫化钼微波脱硫装置，其包括：炉腔、设于所述炉腔侧壁的微波加热器、设于所述炉腔顶部的红外测温仪及压力感应元件，所述炉腔内固定有保温结构，所述炉腔侧壁还设有抽气冷凝组件，所述抽气冷凝组件穿过所述炉腔侧壁与保温结构连通。本实用新型的二硫化钼微波脱硫装置具有加热效率高、能耗低、成本低且结构简单易控的的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及二硫化钼脱硫处理技术领域，尤其是涉及一种二硫化钼微波脱硫装置。
背景技术
钼是重要的战略资源，其主要消耗在钢铁行业，钼作为合金添加剂，可以赋予钢铁均匀的微晶结构并改善钢铁材料的性能，例如提高钢材的硬度，抗蠕变性能，钢材的耐腐蚀性能等。
钼主要存在于辉钼矿（MoS2）中，工业上主要是通过辉钼矿氧化焙烧提纯制备成MoO3，再用氢气还原成金属钼。但焙烧过程释放的二氧化硫严重污染环境且工艺流程长、操作复杂。近年来，研究者开辟了一种非氧化焙烧辉钼矿工艺。在无氧的条件下，将辉钼矿（MoS2）加热至高温，使MoS2分解为金属钼和硫，不仅可以得到炼钢用钼粉，回收硫磺，避免生成SO2污染环境，还缩短了工艺流程。
传统的二硫化钼脱硫方法是先加热辉钼精矿（MoS2）至高温，加热时间长，发热元件损耗严重，硫蒸气腐蚀严重，能耗高，效率低。中频感应炉需先加热石墨匣钵，然后通过传热使辉钼矿（MoS2）温度升高，升温速率快，但是硫对石墨匣钵腐蚀严重，且石墨匣钵价格昂贵，造价高。改用氧化铝、氧化锆匣钵虽然可防硫的腐蚀，但中频感应炉很难对它们加热。
实用新型内容
本实用新型针对上述不足，提出一种加热效率高、能耗低、成本低且结构简单易控的二硫化钼微波脱硫装置。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种二硫化钼微波脱硫装置，其包括：炉腔、设于所述炉腔侧壁的微波加热器、设于所述炉腔顶部的红外测温仪及压力感应元件，所述炉腔内固定有保温结构，所述炉腔侧壁还设有抽气冷凝组件，所述抽气冷凝组件穿过所述炉腔侧壁与保温结构连通。
进一步地，在上述所述二硫化钼微波脱硫装置中，所述炉腔顶部圆心处开有红外测温仪孔，所述炉腔通过红外测温仪孔连接红外测温仪。
进一步地，在上述所述二硫化钼微波脱硫装置中，所述炉腔于红外测温仪孔左侧开有测压孔，所述炉腔通过测压孔连接压力感应元件。
进一步地，在上述所述二硫化钼微波脱硫装置中，所述炉腔两侧壁开设有对称的微波馈入口，所述微波加热器通过微波馈入口与炉腔相连。
进一步地，在上述所述二硫化钼微波脱硫装置中，所述微波馈入口下部设有进气孔，所述炉腔通过进气孔、进气阀和橡胶管与气瓶相连。
进一步地，在上述所述二硫化钼微波脱硫装置中，所述微波加热器包括微波源、波导管以及石英盲板，所述波导管连接于微波源并通过微波馈入口与炉腔相通，所述微波馈入口处通过石英盲板将波导管与炉腔腔体隔开。
进一步地，在上述所述二硫化钼微波脱硫装置中，所述保温结构包括保温桶及保温盖，所述保温桶内设有用于承装物料的匣钵，所述保温盖中心处设有测温孔，所述红外测温仪通过测温孔探测保温桶内物料温度。
进一步地，在上述所述二硫化钼微波脱硫装置中，所述保温桶侧壁上部开有保温桶抽气孔。
进一步地，在上述所述二硫化钼微波脱硫装置中，所述抽气冷凝组件包括真空泵、冷凝器和刚玉管，所述冷凝器壁内空腔通流动冷却水冷凝，所述冷凝器的一端通过刚玉管穿过设炉腔的抽气孔及保温桶抽气孔与保温桶内腔连通，另一端与真空泵相连。
进一步地，在上述所述二硫化钼微波脱硫装置中，所述冷凝器与真空泵连接处封装有用于防止未冷凝硫蒸汽进入真空泵内的过滤网。
本实用新型二硫化钼微波脱硫装置具有加热效率高、能耗低、成本低且结构简单易控的的优点。
附图说明
图1为本实用新型二硫化钼微波脱硫装置一实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本实用新型的优选实施例。
请参阅图1，本实用新型二硫化钼微波脱硫装置包括：炉腔1、设于所述炉腔1侧壁的微波加热器2、设于所述炉腔1顶部的红外测温仪3及压力感应元件4，所述炉腔1内固定有保温结构5，所述炉腔1侧壁还设有抽气冷凝组件6，所述抽气冷凝组件6穿过所述炉腔1侧壁与保温结构5连通。
所述炉腔1为钢制双层结构，所述双层结构中间填满隔热材料，所述炉腔1底部设有固定保温结构5的载物台11，所述炉腔1顶部圆心处开有红外测温仪孔12，所述炉腔1通过红外测温仪孔12连接红外测温仪3；所述炉腔1于红外测温仪孔12左侧开有测压孔14，所述炉腔1通过测压孔14连接压力感应元件4。
所述炉腔1两侧壁开设有对称的微波馈入口16，所述微波加热器2通过微波馈入口16与炉腔1相连。
所述微波馈入口16下部设有进气孔17，所述炉腔1通过进气孔17、进气阀13和橡胶管19与气瓶15相连，所述微波馈入口16上方设有抽气孔18。
所述微波加热器2包括微波源22、波导管24以及石英盲板26。所述波导管24为方形波导管，其连接于微波源22并通过微波馈入口16与炉腔1相通。微波馈入口16处通过石英盲板26将波导管24与炉腔1腔体隔开。
所述压力感应元件4通过电控制器与进气阀伸入测压孔14与炉腔1相连。
所述保温结构5为氧化铝纤维制成，其包括保温桶52及保温盖54，所述保温桶52内设有用于承装物料的匣钵53，保温盖54中心处设有测温孔56，所述红外测温仪3通过测温孔56探测保温桶52内物料温度。保温桶52侧壁上部开有保温桶抽气孔58。
所述抽气冷凝组件6包括真空泵62、冷凝器64和刚玉管68，所述冷凝器64为双层钢壁结构，其壁内空腔通流动冷却水冷凝，所述冷凝器64的一端通过刚玉管68穿过炉腔1的抽气孔18及保温桶抽气孔58与保温桶52内腔连通，另一端与真空泵62相连。所述冷凝器64与真空泵62连接处封装有过滤网66，防止未冷凝硫蒸汽进入真空泵62内。
以下结合本实施例来说明下本实用新型二硫化钼微波脱硫装置的工作过程：
将二硫化钼装入匣钵53，放入固定在载物台11上的保温桶52中，保温桶52侧壁与刚玉管68相连接，盖好保温盖54，使保温盖54上的测温孔56与炉腔1上的测温孔12对齐。将红外测温仪3装入测温孔12上；开启真空泵62抽出炉内空气，打开进气阀13，通过气瓶15放入保护气体。打开炉腔1两壁输出功率为100W～3000W的连续可调微波源2，发射微波经波导管24，透过石英盲板26馈入炉内。保温桶52、保温盖54和匣钵53为氧化铝材质，基本不吸收微波，二硫化钼吸收微波后迅速升温，在1400℃～1750℃开始分解，硫蒸汽挥发出来，通过刚玉管68抽走，不会腐蚀氧化铝匣钵53。当炉体内气压小于10000Pa，通过压力感应元件4控制，打开进气阀13进气；气压达到20000Pa时，通过压力感应元件4控制，关闭进气阀13。真空泵62一直保持打开状态。硫蒸汽抽入冷凝器64后，变成固态硫粘附在壁上，过滤网66防止硫蒸汽进入真空泵62内。
与现有技术相比，本实用新型二硫化钼微波脱硫装置具有以下特点。
1、由于二硫化钼有好的吸波性能，本实用新型使用微波加热，微波能量利用率高，升温速度快，加热时间短，且不会腐蚀加热元件。
2、与中频感应炉比较：中频感应炉需先加热石墨匣钵，再通过热传递加热二硫化钼，挥发出来的硫与石墨匣钵反应，损坏石墨匣钵。微波加热无需使用石墨匣钵，用耐高温的氧化铝匣钵即可，二硫化钼直接吸收微波加热，即节约能量，又避免匣钵损耗。
3、通过压力感应元件，使炉腔内保持较低压力，有利于降低二硫化钼分解温度，降低能耗。
4、通过刚玉管直接将硫蒸汽抽入冷凝器，收集硫磺，同时防止硫蒸汽腐蚀设备。
5、装置结构简单，操作方便。
这里本实用新型的描述和应用是说明性的，并非想将本实用新型的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本实用新型的精神或本质特征的情况下，本实用新型可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本实用新型范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。
Claims (10)
1.一种二硫化钼微波脱硫装置，其特征在于，其包括：炉腔、设于所述炉腔侧壁的微波加热器、设于所述炉腔顶部的红外测温仪及压力感应元件，所述炉腔内固定有保温结构，所述炉腔侧壁还设有抽气冷凝组件，所述抽气冷凝组件穿过所述炉腔侧壁与保温结构连通。
2.根据权利要求1所述的二硫化钼微波脱硫装置，其特征在于，所述炉腔顶部圆心处开有红外测温仪孔，所述炉腔通过红外测温仪孔连接红外测温仪。
3.根据权利要求2所述的二硫化钼微波脱硫装置，其特征在于，所述炉腔于红外测温仪孔左侧开有测压孔，所述炉腔通过测压孔连接压力感应元件。
4.根据权利要求1所述的二硫化钼微波脱硫装置，其特征在于，所述炉腔两侧壁开设有对称的微波馈入口，所述微波加热器通过微波馈入口与炉腔相连。
5.根据权利要求4所述的二硫化钼微波脱硫装置，其特征在于，所述微波馈入口下部设有进气孔，所述炉腔通过进气孔、进气阀和橡胶管与气瓶相连。
6.根据权利要求4所述的二硫化钼微波脱硫装置，其特征在于，所述微波加热器包括微波源、波导管以及石英盲板，所述波导管连接于微波源并通过微波馈入口与炉腔相通，所述微波馈入口处通过石英盲板将波导管与炉腔腔体隔开。
7.根据权利要求1所述的二硫化钼微波脱硫装置，其特征在于，所述保温结构包括保温桶及保温盖，所述保温桶内设有用于承装物料的匣钵，所述保温盖中心处设有测温孔，所述红外测温仪通过测温孔探测保温桶内物料温度。
8.根据权利要求7所述的二硫化钼微波脱硫装置，其特征在于，所述保温桶侧壁上部开有保温桶抽气孔。
9.根据权利要求8所述的二硫化钼微波脱硫装置，其特征在于，所述抽气冷凝组件包括真空泵、冷凝器和刚玉管，所述冷凝器壁内空腔通流动冷却水冷凝，所述冷凝器的一端通过刚玉管穿过设炉腔的抽气孔及保温桶抽气孔与保温桶内腔连通，另一端与真空泵相连。
10.根据权利要求9所述的二硫化钼微波脱硫装置，其特征在于，所述冷凝器与真空泵连接处封装有用于防止未冷凝硫蒸汽进入真空泵内的过滤网。
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| CN109735701A (zh) * | 2019-01-30 | 2019-05-10 | 郑州大学 | 一种微波分解硫化物制备金属和硫磺的方法 |
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