RU2594934C2 - Installation for production of zinc oxide - Google Patents
Installation for production of zinc oxide Download PDFInfo
- Publication number
- RU2594934C2 RU2594934C2 RU2014154318/02A RU2014154318A RU2594934C2 RU 2594934 C2 RU2594934 C2 RU 2594934C2 RU 2014154318/02 A RU2014154318/02 A RU 2014154318/02A RU 2014154318 A RU2014154318 A RU 2014154318A RU 2594934 C2 RU2594934 C2 RU 2594934C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- zinc
- ring
- zinc oxide
- chamber
- oxidation
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области производства окислов металлов газофазным способом из металлического цинка с последующим окислением паров металлов и может быть использовано в производстве оксида цинка (цинковых белил) из металлического цинка, используемого в резинотехнической и лакокрасочной промышленности.The invention relates to the field of production of metal oxides by a gas-phase method from metal zinc followed by oxidation of metal vapors and can be used in the production of zinc oxide (zinc white) from zinc metal used in the rubber and paint industry.
В настоящее время известны муфельные печи для получения оксида цинка, содержащие обогреваемую камеру с горизонтально установленными в ней муфелями, в которые периодически загружают чушковый цинк, расплавляют и испаряют его. Пары окисляют в окислительном "колодце", в который подают воздух. Каждый из муфелей работает периодически, но т.к. в печи находится большое количество муфелей и их загрузка цинком проводится последовательно, то испарение цинка в печи протекает непрерывно (Козулин Н.А. и др. Оборудование заводов лакокрасочной промышленности. Л. Химия, 1980, с. 376). Недостатками известных печей являются большой расход топлива, быстрый износ муфелей и недостаточная равномерность их работы по длине печи, необходимость в частом обслуживании установки, большой расход цинка и загрязнение окружающей среды окисью цинка.At present, muffle furnaces for producing zinc oxide are known, containing a heated chamber with muffles horizontally installed in it, into which the pig zinc is periodically charged, melted and evaporated. Vapors are oxidized in an oxidizing "well" into which air is supplied. Each of the muffles works periodically, but because in the furnace there are a large number of muffles and their loading with zinc is carried out sequentially, then the evaporation of zinc in the furnace proceeds continuously (Kozulin N.A. et al. Equipment of the paint and varnish industry plants. L. Chemistry, 1980, p. 376). The disadvantages of the known furnaces are high fuel consumption, quick wear of the muffles and the lack of uniformity of their operation along the length of the furnace, the need for frequent maintenance of the installation, high consumption of zinc and environmental pollution with zinc oxide.
Также известна установка для получения окиси цинка из металлического цинка, включающая устройство для плавления цинка и установленные за ним, связанные коллектором паров цинка устройства для испарения цинка и окисления его паров, последнее из которых имеет приспособления для подачи воздуха, выполненные в виде тангенциальных сопл, размещенных под углом к потоку паров в боковой стенке камеры (авт. св. СССР N 999231, кл. B01J 19/00, 1981). Недостаток известного устройства заключается в том, что оно не обеспечивает достаточной надежности работы, так как происходит налипание на стенки печи оксида цинка, что уменьшает теплообмен между аэрозолем оксида цинка и жидким цинком в тарелях, и как следствие вынуждает персонал останавливать печь для ее обслуживания.Also known is a plant for producing zinc oxide from metal zinc, including a device for melting zinc and installed behind it, connected by a collector of zinc vapor, a device for evaporating zinc and oxidizing its vapor, the latter of which has devices for supplying air made in the form of tangential nozzles placed at an angle to the vapor flow in the side wall of the chamber (ed. St. USSR N 999231, class B01J 19/00, 1981). A disadvantage of the known device is that it does not provide sufficient reliability, since zinc oxide adheres to the walls of the furnace, which reduces heat transfer between the zinc oxide aerosol and liquid zinc in the plates, and as a result forces personnel to stop the furnace for maintenance.
Из известных устройств для получения оксида цинка наиболее близким по технической сущности является взятое авторами за прототип устройство для получения оксида цинка из металлического цинка, включающая устройство для плавления цинка и установленные за ним устройства для испарения цинка и окисления его паров, последнее из которых имеет приспособления для подачи воздуха, размещенные в боковой стенке камеры. Устройство для испарения цинка коаксиально установлено в полости камеры устройства для окисления паров цинка и выполнено в виде параллельно расположенных в горизонтальной плоскости кольцеобразных тарелей с выходными отверстиями, размещенными радиально по образующим, и отверстием в днище для перелива расплавленного цинка (авт. св. RU 2087569 С1 МПК С22В 19/34). Недостаток известного устройства заключается в низкой эффективности теплопередачи что снижает производительность установки. Низкая скорость движения аэрозоля оксида цинка приводит к налипанию его на стенки камеры и необходимости ее частой остановки для чистки внутренних поверхностей. Это приводит к снижению производительности установки и трудностям ее эксплуатации.Of the known devices for producing zinc oxide, the closest in technical essence is taken by the authors as a prototype device for producing zinc oxide from metal zinc, including a device for melting zinc and devices behind it for evaporating zinc and oxidizing its vapor, the last of which has devices for air supply placed in the side wall of the chamber. The zinc evaporation device is coaxially mounted in the chamber cavity of the zinc vapor oxidation device and is made in the form of ring-shaped plates parallel to the horizontal plane with outlet openings arranged radially along the generatrix and an opening in the bottom for overflowing molten zinc (ed. St. RU 2087569 C1 IPC С22В 19/34). A disadvantage of the known device is the low heat transfer efficiency, which reduces the productivity of the installation. The low speed of the movement of the aerosol of zinc oxide leads to its sticking to the walls of the chamber and the need for its frequent stop to clean the internal surfaces. This leads to a decrease in plant productivity and difficulties in its operation.
Технический результат, обеспечиваемый заявляемым изобретением, - повышение производительности установки, облегчение обслуживания, и обеспечение бесперебойной работы в течении долгого периода эксплуатации без остановки печи.The technical result provided by the claimed invention is to increase the productivity of the installation, facilitate maintenance, and ensure uninterrupted operation for a long period of operation without stopping the furnace.
Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемой установке для получения оксида цинка из металлического цинка, в полость между тарелями по всей их длине дополнительно устанавливается стержень, диаметр которого меньше внутреннего диаметра тарелей на величину зазора, обеспечивающим при расширении материала в диапазоне рабочих температур полноценную работу установки и ее целостность. Стержень создает скорость аэрозоля, которая должна быть не менее 15 м/с, при этом не происходит зарастание живого сечения уходящих газов, склонными к налипанию на стенки частицами оксида цинка. Также тарели, имеющие соотношение внутреннего диаметра к внешнему, равное 0,1-0,99, расположены в камере окисления, дополнительно снабжены насечками любой формы. Насечки располагаются на внутренней и внешней поверхностях тарели под углом 0-90° к вертикальной оси печи. Такое решение обеспечивает равномерное распределение выходящих из каналов паров цинка и их сгорание с образованием кристаллов оксида цинка с одинаковой структурой кристаллической решетки, оптимальную скорость движения аэрозоля, при которой не происходит налипания оксида цинка на стенки тарелей и футеровки печи, контактирующими с аэрозолем оксида цинка.The specified technical result is achieved by the fact that in the proposed installation for producing zinc oxide from metallic zinc, a rod is additionally installed in the cavity between the plates along their entire length, the diameter of which is less than the internal diameter of the plates by the amount of clearance, which ensures full operation when the material expands in the operating temperature range installation and its integrity. The core creates an aerosol velocity, which should be at least 15 m / s, and there is no overgrowing of the living gas cross section, prone to zinc oxide particles sticking to the walls. Also, plates having a ratio of internal diameter to external equal to 0.1-0.99 are located in the oxidation chamber, additionally equipped with notches of any shape. The notches are located on the inner and outer surfaces of the plate at an angle of 0-90 ° to the vertical axis of the furnace. This solution ensures uniform distribution of the zinc vapors leaving the channels and their combustion with the formation of zinc oxide crystals with the same crystal lattice structure, the optimal aerosol movement speed at which zinc oxide does not adhere to the walls of the plates and the furnace lining in contact with zinc oxide aerosol.
На Фиг. 1 представлена схема установка для получения оксида цинка а) в общем виде, б) поперечный разрез, в) продольный разрез, на Фиг. 2 - тарель в а) общем виде, б) вид сверху, в) поперечный разрезIn FIG. 1 shows a diagram of an apparatus for producing zinc oxide a) in general form, b) a transverse section, c) a longitudinal section, in FIG. 2 - plate in a) general view, b) top view, c) cross section
Устройство содержит устройство для плавления твердого цинка(1), воздухопроводы (2), распределительные коллекторы (3), воздухоподогреватель (4), горизонтально расположенные тарели (5), проемы (6), белилопровод (7), камера окисления (8), стержень в камере окисления (9), подача воздуха на воздухоподогреватель (10), из воздухоподогревателя (11), патрубок для подачи жидкого цинка (12), насечки на внутренней и внешней поверхностях тарелей (13), сопла для выхода паров цинка из тарелей (14), переливные отверстия в тарелях для перетекания цинка из одной тарели в другую (15).The device comprises a device for melting solid zinc (1), air ducts (2), distribution manifolds (3), an air heater (4), horizontally arranged plates (5), openings (6), white pipe (7), an oxidation chamber (8), a rod in the oxidation chamber (9), air supply to the air heater (10), from the air heater (11), a nozzle for supplying liquid zinc (12), notches on the inner and outer surfaces of the plates (13), nozzles for the release of zinc vapor from the plates ( 14), overflow holes in the plates for the flow of zinc from one plate to another (fifteen).
Устройство работает следующим образом. Твердый металлический цинк подают в устройство для плавления 1. В период пуска установки подают природный газ и воздух по воздуховодам 2 в распределительные коллекторы 3. Продукты сгорания проходят по воздухоподогревателю 4, омывают устройство для плавления цинка 1 и через фильтры выбрасываются в атмосферу. При этом находящийся в устройстве для плавления цинка 1 твердый металлический цинк нагревают, плавят и подогревают до температуры 550 600°C, после чего жидкий цинк самотеком по каналу 12 поступает на тарели 5, расположенных в камере окисления 8. Для окисления паров цинка кислородом воздуха через воздухопроводы 2 подается подогретый до 300 400°C воздух. В результате происходит интенсивная экзотермическая реакция окисления паров цинка. Этот процесс ведется при температуре 1250 1500°C (адиабатическая температура реакции окисления паров цинка в воздухе 2900°C).The device operates as follows. Solid metal zinc is supplied to the melting device 1. During the start-up of the installation, natural gas and air are supplied through the
При достижении устойчивого процесса испарения и окисления паров цинка газ отключают, а процесс проводят за счет тепла экзотермической реакции.When a stable process of evaporation and oxidation of zinc vapor is achieved, the gas is turned off, and the process is carried out due to the heat of the exothermic reaction.
Температуру окисления регулируют количеством подаваемого воздуха и его температурой.The oxidation temperature is controlled by the amount of air supplied and its temperature.
Жидкий цинк из камеры плавления 1 по патрубку 12 попадает в верхнюю тарель 5 и через переливные отверстия 15 жидкий цинк из верхней тарели попадает во все остальные, жидкий цинк нагреваясь и испаряясь в тарелях 5 превращается в пары цинка и через сопла 14 попадают в камеру окисления 8, представляющую собой зазор между тарелями и футуровкой с одной стороны и тарелями и стержнем 9 с другой стороны.Liquid zinc from melting chamber 1 through
Раскаленные продукты реакции окисления (аэрозоль окиси цинка) создают вокруг тарелей 5 температуру 1100-1800°C, при которой происходят кипение и испарение жидкого цинка (
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014154318/02A RU2594934C2 (en) | 2014-12-30 | 2014-12-30 | Installation for production of zinc oxide |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014154318/02A RU2594934C2 (en) | 2014-12-30 | 2014-12-30 | Installation for production of zinc oxide |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2014154318A RU2014154318A (en) | 2016-07-20 |
RU2594934C2 true RU2594934C2 (en) | 2016-08-20 |
Family
ID=56413350
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014154318/02A RU2594934C2 (en) | 2014-12-30 | 2014-12-30 | Installation for production of zinc oxide |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2594934C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2667949C2 (en) * | 2017-03-24 | 2018-09-25 | Игорь Арнольдович Эстрин | Zinc containing raw material processing installation |
RU2790492C1 (en) * | 2022-07-12 | 2023-02-21 | Игорь Арнольдович Эстрин | Plant for obtaining zinc oxide |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2013980A (en) * | 1930-03-24 | 1935-09-10 | New Jersey Zinc Co | Manufacture of zinc oxide |
SU405961A1 (en) * | 1969-08-21 | 1973-11-05 | EVAPORATION TANK FOR DISTILLATION CLEANING OF METALS | |
SU999231A1 (en) * | 1981-02-02 | 1996-10-20 | Н.И. Ватутин | Installation for production of zinc oxide |
RU2087569C1 (en) * | 1995-04-24 | 1997-08-20 | Акционерное общество "Эмпилс" | Installation for zinc oxide production |
WO2002092513A1 (en) * | 2001-05-17 | 2002-11-21 | Introtech Enterprises Limited | Method for producing zinc oxide and device for carrying out said method |
-
2014
- 2014-12-30 RU RU2014154318/02A patent/RU2594934C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2013980A (en) * | 1930-03-24 | 1935-09-10 | New Jersey Zinc Co | Manufacture of zinc oxide |
SU405961A1 (en) * | 1969-08-21 | 1973-11-05 | EVAPORATION TANK FOR DISTILLATION CLEANING OF METALS | |
SU999231A1 (en) * | 1981-02-02 | 1996-10-20 | Н.И. Ватутин | Installation for production of zinc oxide |
RU2087569C1 (en) * | 1995-04-24 | 1997-08-20 | Акционерное общество "Эмпилс" | Installation for zinc oxide production |
WO2002092513A1 (en) * | 2001-05-17 | 2002-11-21 | Introtech Enterprises Limited | Method for producing zinc oxide and device for carrying out said method |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2667949C2 (en) * | 2017-03-24 | 2018-09-25 | Игорь Арнольдович Эстрин | Zinc containing raw material processing installation |
RU2790492C1 (en) * | 2022-07-12 | 2023-02-21 | Игорь Арнольдович Эстрин | Plant for obtaining zinc oxide |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2014154318A (en) | 2016-07-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
ES2733284T3 (en) | Smelter and submerged combustion method | |
RU2594934C2 (en) | Installation for production of zinc oxide | |
CN205151796U (en) | By -product industry salt is handled and is used melting furnace | |
CN104556024B (en) | Vertical broken artificial graphite treatment facility and technique | |
CN107234220B (en) | A kind of technique that double awkward silences at a meeting continuously prepare high-quality aluminum alloy circle ingot casting | |
CN101639321B (en) | Tank baking furnace with prebaked anode for baking aluminum | |
CN101293638A (en) | Method and apparatus for preparing sulphur dioxide gas | |
RU2707036C1 (en) | Operation of rotary furnace for production of hydraulic binder | |
CN104230187B (en) | A kind of burning beam using preheated-combustion-supporting wind | |
CN102155846B (en) | Lime roasting shaft kiln | |
CN106435067B (en) | A kind of energy-efficient stable type steel slag cracking furnace | |
CN201340191Y (en) | Roasting oven for roasting waste hydrochloric acid spray | |
WO2008119419A1 (en) | Burner arrangement | |
RU2087569C1 (en) | Installation for zinc oxide production | |
CN208917137U (en) | A kind of combustion chamber for the purification of carbon materials depth | |
KR101562148B1 (en) | Burner and apparatus for manufacturing quicklime including the same | |
CN202692078U (en) | Two-segmented incineration device and incineration system thereof | |
DE933752C (en) | Process and device for the production of finely divided metal oxides | |
CN106288784B (en) | The power frequency cored integrated poured zinc-melting furnace of induction | |
CN106186742B (en) | Light calcined magnesia flaring suspension roasting device | |
SU146297A1 (en) | Furnace for producing sulfur dioxide | |
CN108910860A (en) | A kind of depth purifying plant of carbon materials | |
RU2667949C2 (en) | Zinc containing raw material processing installation | |
RU2631076C2 (en) | Reaction installation camera for producing dispersed aluminium nitride | |
CN212673223U (en) | Roasting furnace for treating industrial waste salt |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20161231 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20191119 |
|
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20200304 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201231 |