CN209612365U - 一种去除熔盐中固体夹杂物的过滤净化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于冶金工程技术领域，涉及一种去除熔盐中固体夹杂物的过滤净化装置。该过滤净化装置，包括加热炉、护体、盛盐坩埚、过滤器、上盖、真空管、惰性气体管和熔盐输送管，护体的下部放置于加热炉内，盛盐坩埚放置于护体的内部，过滤器位于盛盐坩埚的内部、且其第一凸台放置于盛盐坩埚的开口处，上盖位于护体的开口处、且通过紧固螺栓与护体的第二凸台固定连接，真空管的一端与护体的侧壁连通，惰性气体管的一端与上盖连通，熔盐输送管的出料口穿过上盖、并延伸至过滤器的内部，过滤器的底部开设有通孔。本装置能够有效去除熔盐中的固体夹杂物，延长熔盐的使用周期，降低企业的生产成本，同时，过滤净化的效果更好，熔盐的回收率更高。

Description

一种去除熔盐中固体夹杂物的过滤净化装置

技术领域

本实用新型属于冶金工程技术领域，涉及一种去除熔盐中固体夹杂物的过滤净化装置。

背景技术

熔盐是盐的熔融态液体。狭义的熔盐是指碱金属、碱土金属的卤化物、氢氧化物、硅酸盐、硝酸盐、碳酸盐、硫酸盐、磷酸盐以及它们的混合盐，广义的熔盐还包括氧化物熔体、有机物熔体以及离子液体。

熔盐具有许多优良的性质，如：温度使用范围广泛、高温稳定性好，低蒸汽压、低粘度，离子迁移和扩散速度快，良好的导电性和化学稳定性，高热容量以及能溶解各种不同材料等。因此，熔盐在现代工业中被广泛使用，例如：在冶金工业中，作为电解提取金属铝、镁、钛、钠、稀土金属等活泼金属的电解质；在核工业中，作为燃料溶剂和传热介质；在材料工业中，作为电镀和电解制取合金、非晶材料的介质；在新能源工业中，作为熔盐燃料电池的电解质；在光热发电和储能工业中，作为传热储能介质。

熔盐的使用温度一般在200℃至1000℃之间。在高温使用过程中，由于操作、冲刷或者其它原因，会有一些固体夹杂物进入到熔盐中，从而影响熔盐性质并对工业生产带来不良影响。例如，盛盐容器或电极在高温下受熔盐冲刷作用，会发生一定程度的剥落，剥落下来的固体颗粒物掉入熔盐从而对熔盐造成污染并影响熔盐的导电性和流动性；在电解工业中，阴极沉积的金属产物受熔盐冲刷作用也会部分从阴极剥落并掉入熔盐，这不仅降低了金属产物的收率，同时也影响了熔盐的导电性和流动性。因此，在工业应用上，要保证系统内的熔盐能长期稳定运行，就必须定期对熔盐进行过滤净化处理，清除其中的固体夹杂物。

传统的滤网直接过滤方式不适用于熔盐的过滤净化，因为熔盐具有一定的熔点，直接过滤时极易凝结而堵塞滤网，故需要一种有效的熔化过滤装置来净化带有固体夹杂物的熔盐。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种去除熔盐中固体夹杂物的过滤净化装置，可去除熔盐中的固体夹杂物，且过滤效果好。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案为：

一种去除熔盐中固体夹杂物的过滤净化装置，包括加热炉、护体、盛盐坩埚、过滤器、上盖、真空管、惰性气体管和熔盐输送管；护体的材质优选为不锈钢，护体的下部放置于加热炉内，盛盐坩埚放置于护体的内部，过滤器的开口处设置有向外延伸的第一凸台，过滤器位于盛盐坩埚的内部、且其第一凸台放置于盛盐坩埚的开口处，护体的开口处设置有向外延伸的第二凸台，上盖位于护体的开口处、且通过紧固螺栓与第二凸台固定连接；真空管的一端与护体的侧壁连通，另一端连接有真空泵，真空管的管路上设置有阀门；惰性气体管的一端与上盖连通，另一端连接有惰性气体罐，惰性气体管的管路上设置有阀门；熔盐输送管的出料口穿过上盖、并延伸至过滤器的内部，位于上盖上方的熔盐输送管的管路上设置有阀门；过滤器的底部开设有通孔；优选的，过滤器的形状为空心圆筒结构，通孔的数量为至少2个，且沿着过滤器底部的圆周方向均匀分布。

进一步的，该过滤净化装置，还包括金属网，金属网设置于过滤器的底部上方；金属网的材质为不锈钢、金属钛或金属镍；金属网的目数为40目～80目。

进一步的，该过滤净化装置，还包括过滤层，过滤层设置于金属网的上方；过滤层的材质为碳毡、石英、氧化铝球、氧化镁球或陶瓷球中的一种或几种。

本过滤净化装置，过滤器和盛盐坩埚一上一下置于不锈钢的护体内，即，过滤器在上、盛盐坩埚在下；加热炉用于给护体、盛盐坩埚和过滤器的整体进行加热，使熔盐保持熔化状态；上盖上连通的焊接有阀门的熔盐输送管，用于向过滤器内输送待过滤净化的熔盐；上盖上连通的焊接有阀门的惰性气体管，用于向护体内注入惰性气体；护体的侧壁连通的焊接有阀门的真空管，同时，真空管与真空泵连接，用于将护体内抽成真空状态。

本实用新型去除熔盐中固体夹杂物的过滤净化装置的有益效果是，通过设置熔盐输送管，使得含有固体夹杂物的各类熔盐能够在惰性气体保护的状态下，连续不断的进入护体内部，并不断被加热炉加热成为液态熔盐，使得物料的加热更加充分，更利于后续的过滤处理；液态熔盐在自身重力的作用下依次流经各个过滤部件，并被过滤净化，从而有效去除熔盐中的固体夹杂物；通过设置过滤层、金属网以及底部带有通孔的过滤器，使得液态熔盐经过层层不断的过滤，将固体夹杂物的去除更加完全，熔盐过滤净化的效果更好；本装置能够有效去除熔盐中的固体夹杂物，延长熔盐的使用周期，降低企业的生产成本，同时，过滤净化的效果更好，熔盐的回收率更高。

附图说明

图1为本实用新型去除熔盐中固体夹杂物的过滤净化装置的结构示意图；

图2为本实用新型过滤净化装置的过滤器底部的结构示意图。

附图中的编码分别为：加热炉1、护体2、第二凸台2-1、盛盐坩埚3、过滤器4、第一凸台4-1、通孔4-2、上盖5、真空管6、惰性气体管7、熔盐输送管8、金属网9、过滤层10。

具体实施方式

如图1及图2所示，一种去除熔盐中固体夹杂物的过滤净化装置，包括加热炉1、护体2、盛盐坩埚3、过滤器4、上盖5、真空管6、惰性气体管7、熔盐输送管8、金属网9和过滤层10；护体2的材质为不锈钢，护体2的下部放置于加热炉1内，盛盐坩埚3放置于护体2的内部，过滤器4的开口处设置有向外延伸的第一凸台4-1，过滤器4位于盛盐坩埚3的内部、且其第一凸台4-1放置于盛盐坩埚3的开口处，金属网9设置于过滤器4的底部上方，且金属网9的材质为金属钛、目数为60目，过滤层10设置于金属网9的上方，且其材质为碳毡，过滤器4的形状为空心圆筒结构、且其底部开设有通孔4-1，通孔4-2的数量为至少2个，且沿着过滤器4底部的圆周方向均匀分布；护体2的开口处设置有向外延伸的第二凸台2-1，上盖5位于护体2的开口处、且通过紧固螺栓与第二凸台2-1固定连接；真空管6的一端与护体2的侧壁连通，另一端连接有真空泵，真空管6的管路上设置有阀门，惰性气体管7的一端与上盖5连通，另一端连接有惰性气体罐，惰性气体管7的管路上设置有阀门，熔盐输送管8的出料口穿过上盖5、并延伸至过滤器4的内部，位于上盖5上方的熔盐输送管8的管路上设置有阀门。

本实用新型去除熔盐中固体夹杂物的过滤净化装置的工作原理为，熔盐包括卤化物熔盐、硝酸盐、硫酸盐、离子有机液体熔盐等；在高于熔盐的熔点温度100℃以上的条件下，熔盐呈液态，具有良好的流动性，因而，可利用熔盐加热后的流动性，使含有固体夹杂物的熔盐在自身重力的作用下，依次流过过滤设备，将熔盐中混杂的固体夹杂物被过滤设备阻挡并留在其表面；与此同时，熔盐则流过过滤设备并最终汇集于收集容器内，从而实现熔盐与固体夹杂物的分离，达到净化熔盐的目的。

本实用新型去除熔盐中固体夹杂物的过滤净化装置的工作过程为：

(1)将护体2放置于加热炉1内，再将盛盐坩埚3放置于护体2内；将过滤器4的第一凸台4-1放置于盛盐坩埚3的开口处，使得过滤器4位于盛盐坩埚3内部，且其底部与盛盐坩埚3的底部存在一定的距离；再将上盖5盖在护体2的上端，并通过紧固螺栓与第二凸台 2-1固定连接，从而实现上盖5与护体2的连接，使护体2内部成为一个密闭的空间；

(2)打开护体2侧部的真空管6的阀门并抽真空，当抽至一定数值后，关闭真空管6的阀门；再打开惰性气体管7的阀门并充入氩气；

(3)打开加热炉1对护体2以及位于护体2内部盛盐坩埚3和过滤器4进行加热，直至温度达到指定数值后，打开熔盐输送管8的阀门，并将待过滤的含固体夹杂物的熔盐按照一定速度连续不断的输送至过滤器4内，再关闭熔盐输送管8的阀门并保温一定时间，此时，进入过滤器4的熔盐受热熔化，在自身重力的作用下，依次流过过滤层10、金属网9以及过滤器4底部的通孔4-2，并最终汇入过滤器4下方的盛盐坩埚3内，而熔盐中的固体夹杂物，则被过滤层10和金属网9阻挡而残留在过滤器4内；

(4)过滤结束后，将护体2的温度降温冷却至室温，再打开护体2的上盖5，依次取出过滤器4、盛盐坩埚3；其中，过滤器4用自来水清洗干净后烘干，换装清洗干净的或者新的过滤层10以及金属网9后，重复使用；取出盛盐坩埚3中已净化完成的熔盐，再将盛盐坩埚 3清洗干净后烘干，重复使用；

(5)换装清洗干净的或者新的过滤器4和盛盐坩埚3，重复步骤(1)至步骤(4)继续进行下一次熔盐的净化过滤。

另外，为确保过滤净化效果，每次安装过滤器4时，都需更换清洗干净的或者新的过滤层10和金属网9，以保证过滤层10和金属网9内无残留的固体夹杂物。

Claims (8)

1.一种去除熔盐中固体夹杂物的过滤净化装置，其特征在于，包括加热炉(1)、护体(2)、盛盐坩埚(3)、过滤器(4)、上盖(5)、真空管(6)、惰性气体管(7)和熔盐输送管(8)；

所述护体(2)的下部放置于加热炉(1)内，所述盛盐坩埚(3)放置于护体(2)的内部，所述过滤器(4)的开口处设置有向外延伸的第一凸台(4-1)，所述过滤器(4)位于盛盐坩埚(3)的内部、且其第一凸台(4-1)放置于盛盐坩埚(3)的开口处，所述护体(2)的开口处设置有向外延伸的第二凸台(2-1)，所述上盖(5)位于护体(2)的开口处、且通过紧固螺栓与第二凸台(2-1)固定连接；

所述真空管(6)的一端与护体(2)的侧壁连通，另一端连接有真空泵，所述真空管(6)的管路上设置有阀门；

所述惰性气体管(7)的一端与上盖(5)连通，另一端连接有惰性气体罐，所述惰性气体管(7)的管路上设置有阀门；

所述熔盐输送管(8)的出料口穿过上盖(5)、并延伸至过滤器(4)的内部，位于上盖(5)上方的熔盐输送管(8)的管路上设置有阀门；

所述过滤器(4)的底部开设有通孔(4-2)。

2.如权利要求1所述的一种去除熔盐中固体夹杂物的过滤净化装置，其特征在于，还包括金属网(9)，所述金属网(9)设置于过滤器(4)的底部上方。

3.如权利要求2所述的一种去除熔盐中固体夹杂物的过滤净化装置，其特征在于，所述金属网(9)的材质为不锈钢、金属钛或金属镍。

4.如权利要求2或3所述的一种去除熔盐中固体夹杂物的过滤净化装置，其特征在于，所述金属网(9)的目数为40目～80目。

5.如权利要求2所述的一种去除熔盐中固体夹杂物的过滤净化装置，其特征在于，还包括过滤层(10)，所述过滤层(10)设置于金属网(9)的上方。

6.如权利要求5所述的一种去除熔盐中固体夹杂物的过滤净化装置，其特征在于，所述过滤层(10)的材质为碳毡、石英、氧化铝球、氧化镁球或陶瓷球中的一种或几种。

7.如权利要求1所述的一种去除熔盐中固体夹杂物的过滤净化装置，其特征在于，所述过滤器(4)的形状为空心圆筒结构，所述通孔(4-2)的数量为至少2个，且沿着过滤器(4)底部的圆周方向均匀分布。

8.如权利要求1所述的一种去除熔盐中固体夹杂物的过滤净化装置，其特征在于，所述护体(2)的材质为不锈钢。