CN214655166U - 一种适用于废铝合金中Zn脱除的真空蒸馏装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种适用于废铝合金中Zn脱除的真空蒸馏装置，包括通过管道依次连接的蒸馏釜、蒸馏室以及冷凝器，蒸馏釜、蒸馏室以及冷凝器下方分别设置有收集室I、收集室II和收集室III，蒸馏釜、蒸馏室以及冷凝器上均独立设置有抽真空装置、加热系统和温控系统；蒸馏釜上端还设置有加料口；其中，蒸馏室从左至右依次设置有蒸馏管一、蒸馏管二和蒸馏管三，蒸馏管一、蒸馏管二和蒸馏管三上方均设置有集气管和过滤网，下方均设置有集液管。通过本实用新型提供的真空蒸馏装置，可以对6系回收铝合金中的Zn进行彻底的脱除分离，操作简单且对环境友好，还可以一次性同时实现对铝、锌和镁的分离，提高蒸馏分离效率。

Description

一种适用于废铝合金中Zn脱除的真空蒸馏装置

技术领域

本实用新型涉及真空蒸馏技术领域，具体涉及到一种适用于废铝合金中Zn 脱除的真空蒸馏装置。

背景技术

原生铝行业一般依靠高强度的开采和资源消耗来实现发展，而再生铝行业则是通过“资源-生产-消费-再生资源”的模式，提高资源的利用率。

仅通过预处理提高废杂铝料的纯度，在实施过程中难以达到目标。因此研究废铝熔炼中如何去除非铝夹杂元素、降低非金属夹杂物的污染等先进铝再生技术，将会对提高废铝再生的产品质量与品质升级起到较为积极的作用。目前，随着6系回收铝合金的数量不断增加，发展再生铝将大大缓解天然铝资源严重不足的局面，促进铝资源的良性循环，大大减少炼铝的能源消耗，有利于减少废物排放和环境污染，大幅节约基建投资。而且除去6系回收铝合金中的Zn杂质元素，减少铝的烧损，提高金属回收率，将有效改善铝合金材料的属性和加工性能。

针对Zn含量较高的6系回收铝合金，目前流行的Zn除杂方法是搅拌法和沉淀法，但这两种方法除Zn均有一定的弊端，如易造成铝和其他元素大量的烧损，产生大量夹杂，同时铜等有用的重金属也被除去。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种适用于废铝合金中Zn脱除的真空蒸馏装置，采用真空蒸馏法可以同时去除6系回收铝合金中的Zn杂质元素，而且分离彻底，操作简单，且对环境友好。

为达上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：提供一种适用于废铝合金中Zn脱除的真空蒸馏装置，包括通过管道依次连接的蒸馏釜、蒸馏室以及冷凝器，蒸馏釜、蒸馏室以及冷凝器下方分别设置有收集室I、收集室II和收集室III，蒸馏釜、蒸馏室以及冷凝器均独立设置有抽真空装置、加热系统和温控系统；蒸馏釜上端还设置有加料口；其中，蒸馏室从左至右依次设置有蒸馏管一、蒸馏管二和蒸馏管三，蒸馏管一、蒸馏管二和蒸馏管三上方均设置有集气管和过滤网，下方均设置有集液管。

采用上述方案的有益效果是：通过加料口将废铝合金注入蒸馏釜中，在蒸馏釜中反应后锌蒸汽(含有少量镁)通过管路即可流入蒸馏室，液态的铝则进入收集室I；蒸馏室中，锌蒸汽中的锌和镁可以分离，随后镁进入收集室II，剩余的锌蒸汽进入冷凝器中，经过冷凝处理后转化为液态锌并进入收集室III，至此完成铝、镁和锌的分离。蒸馏釜、蒸馏室以及冷凝器均独立设置有抽真空装置、加热系统和温控系统，可以单独对每个部件进行不同的加热和抽真空处理。在蒸馏室内部设置三个蒸馏管，通过充入含有镁的锌蒸汽，可以充分的将镁和锌分离出来，锌蒸汽从集气管流出，液态镁从集液管流入收集室II，过滤网还可将杂质吸附，使流入冷凝器的锌蒸汽保持纯度。

进一步地，蒸馏管一、蒸馏管二和蒸馏管三的形状均为螺旋状。

采用上述方案的有益效果是：蒸馏管可以将进入蒸馏室的锌蒸汽中的镁与锌进行分离，螺旋状可以增加反应面积，以提高杂质的过滤效果。

进一步地，蒸馏管一、蒸馏管二和蒸馏管三的材质均为石英管。

进一步地，蒸馏室两侧均设置有碳化硅管，碳化硅管内部设置有加热电阻丝。

进一步地，蒸馏釜与收集室I的管路上设置有密封阀门III，蒸馏釜与蒸馏室的管路上设置有密封阀门I。

采用上述方案的有益效果是：密封阀门III可以打开蒸馏釜与收集室I的管路，将蒸馏釜处理过的液态铝通入收集室I中收集处理，再通过密封阀门I打开蒸馏釜与蒸馏室的管路，将剩余的含镁和锌的蒸汽通入蒸馏室处理。

进一步地，蒸馏室与收集室II的管路上设置有密封阀门IV。

采用上述方案的有益效果是：密封阀门IV可以打开蒸馏室与收集室II的管路，将蒸馏室中分离出来的镁杂质通入收集室II进行收集处理。

进一步地，冷凝器与蒸馏室以及收集室III的管路上分别设置有密封阀门II 和密封阀门V。

采用上述方案的有益效果是：通过密封阀门V可以打开冷凝器与收集室III 的管路，便于将分离后的液态锌收集处理；通过密封阀门II可以打开冷凝器与蒸馏室的管路，便于将蒸馏室处理后的蒸汽通入冷凝器进行冷凝处理。

进一步地，蒸馏釜、蒸馏室、冷凝器、收集室I、收集室II以及收集室III之间的管路均设置有包裹外层，包裹外层的材质为耐高温离心玻璃棉或岩棉。

采用上述方案的有益效果是：包裹外层的设置可以为相应的结构进行保温处理，防止管路温度变化而影响蒸馏效果。

进一步地，蒸馏釜的内衬的材质为石墨，外保护层的材质为不锈钢。

综上所述，本实用新型具有以下优点：

1、通过本实用新型可以彻底分离6系回收铝合金中的Zn，并且操作简单、环境友好；

2、采用蒸馏釜和蒸馏室分离的设置，减少了蒸馏室对蒸馏釜的干扰，提高了回收铝液的纯度；

3、可一次实现6系回收铝合金中铝与锌、镁的分离，提高蒸馏分离效率。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为蒸馏室结构示意图；

其中，1、蒸馏釜；2、蒸馏室；3、冷凝器；4、收集室I；5、收集室II；6、收集室III；7、加料口；9、碳化硅管；10、密封阀门I；11、密封阀门II；12、密封阀门III；13、密封阀门IV；14、密封阀门V；15、集液管；16、集气管； 17、过滤网；81、蒸馏管一；82、蒸馏管二；83、蒸馏管三。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

本实用新型的一个实施例中，如图1所示，提供了一种适用于废铝合金中 Zn脱除的真空蒸馏装置，包括通过管道依次连接的蒸馏釜1、蒸馏室2以及冷凝器3，蒸馏釜1下方通过管道连接有收集室I4，蒸馏室2下方通过管道连接有收集室II5，冷凝器3下方通过管道连接有收集室III6，蒸馏室2上端还设置有加料口7，蒸馏釜1、蒸馏室2以及冷凝器3均独立设置有抽真空装置、加热系统和温控系统。

其中，如图2所示，蒸馏室2内部从左至右依次设置有蒸馏管一81、蒸馏管二82和蒸馏管三83，蒸馏管一81、蒸馏管二82和蒸馏管三83的形状均为螺旋状；蒸馏管一81、蒸馏管二82和蒸馏管三83的材质均为石英管；蒸馏室2两侧均设置有碳化硅管9，碳化硅管9内部设置有加热电阻丝。

其中，蒸馏釜1与收集室I4的管路上设置有密封阀门III12，蒸馏釜1与蒸馏室2的管路上设置有密封阀门I10；蒸馏室2与收集室II5的管路上设置有密封阀门IV13；冷凝器3与蒸馏室2以及收集室III的管路上分别设置有密封阀门 II11和密封阀门V14。并且蒸馏釜1、蒸馏室2、冷凝器3、收集室I4、收集室 II5以及收集室III6之间的管路均设置有包裹外层，包裹外层的材质为耐高温离心玻璃棉或岩棉。蒸馏釜1的内衬的材质为石墨，外保护层的材质为不锈钢。

使用方法：本真空蒸馏装置工作时，关闭各密封阀门，将6系回收铝合金从加料口7加入，开启抽真空装置，抽真空至各室压强为15-150Pa，调节蒸馏釜1温度为773-1073K，调节蒸馏室2温度为800-1000K，调节冷凝器3温度为 673-773K，持续加热20-60min，打开密封阀门I10、密封阀门III12、密封阀门 II11、密封阀门IV13、密封阀门V14；6系回收铝合金在蒸馏釜1中反应后，锌蒸汽(含有少量镁)通过管路流入蒸馏室2，液态铝通过蒸馏釜1下端的出料口进入收集室I4；蒸馏室2中螺旋状的蒸馏管8，提高了镁杂质的过滤效果，实现锌与镁的分离，镁进入收集室II5；从蒸馏室2流出的锌蒸汽通过冷凝器3 作用后，液态锌通过管路进入收集室III6。

虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了详细地描述，但不应理解为对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可作出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。

Claims (9)

1.一种适用于废铝合金中Zn脱除的真空蒸馏装置，其特征在于，包括通过管道依次连接的蒸馏釜(1)、蒸馏室(2)以及冷凝器(3)，所述蒸馏釜(1)、蒸馏室(2)以及冷凝器(3)下方分别设置有收集室I(4)、收集室II(5)和收集室III(6)，所述蒸馏釜(1)、蒸馏室(2)以及冷凝器(3)均独立设置有抽真空装置、加热系统和温控系统；所述蒸馏釜(1)上端还设置有加料口(7)；其中，所述蒸馏室(2)从左至右依次设置有蒸馏管一(81)、蒸馏管二(82)和蒸馏管三(83)，所述蒸馏管一(81)、蒸馏管二(82)和蒸馏管三(83)上方均设置有集气管(16)和过滤网(17)，下方均设置有集液管(15)。

2.如权利要求1所述的适用于废铝合金中Zn脱除的真空蒸馏装置，其特征在于，所述蒸馏管一(81)、蒸馏管二(82)和蒸馏管三(83)的形状均为螺旋状。

3.如权利要求2所述的适用于废铝合金中Zn脱除的真空蒸馏装置，其特征在于，所述蒸馏管一(81)、蒸馏管二(82)和蒸馏管三(83)的材质均为石英管。

4.如权利要求3所述的适用于废铝合金中Zn脱除的真空蒸馏装置，其特征在于，所述蒸馏室(2)两侧均设置有碳化硅管(9)，所述碳化硅管(9)内部设置有加热电阻丝。

5.如权利要求1所述的适用于废铝合金中Zn脱除的真空蒸馏装置，其特征在于，所述蒸馏釜(1)与收集室I(4)的管路上设置有密封阀门III(12)，所述蒸馏釜(1)与蒸馏室(2)的管路上设置有密封阀门I(10)。

6.如权利要求1所述的适用于废铝合金中Zn脱除的真空蒸馏装置，其特征在于，所述蒸馏室(2)与收集室II(5)的管路上设置有密封阀门IV(13)。

7.如权利要求1所述的适用于废铝合金中Zn脱除的真空蒸馏装置，其特征在于，所述冷凝器(3)与所述蒸馏室(2)以及所述收集室III(6)的管路上分别设置有密封阀门II(11)和密封阀门V(14)。

8.如权利要求1所述的适用于废铝合金中Zn脱除的真空蒸馏装置，其特征在于，所述蒸馏釜(1)、蒸馏室(2)、冷凝器(3)、收集室I(4)、收集室II(5)以及收集室III(6)之间的管路均设置有包裹外层，所述包裹外层的材质为耐高温离心玻璃棉或岩棉。

9.如权利要求1所述的适用于废铝合金中Zn脱除的真空蒸馏装置，其特征在于，所述蒸馏釜(1)的内衬的材质为石墨，外保护层的材质为不锈钢。

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