一种带气流挡板的转子冷凝器

本技术涉及一种新型冷凝器，用于锌蒸气冷却获得金属锌。属于火法炼锌、固废脱锌和冶金固废综合利用领域。

背景技术：

1、从含锌矿石、含锌固废及尘泥里面提取金属锌的方法，可以分为火法炼锌和湿法炼锌。其中火法炼锌是采用还原的方法获得含锌蒸气，然后通过极速冷却该蒸汽，得到金属锌。

2、在火法炼锌和火法处理含锌固废时，锌蒸气的冷凝处理是决定锌回收率的重要环节。由于不同原料锌含量差别很大，产生蒸气中的锌分压也差异巨大。目前国内外公开的冷凝设备对低锌含量蒸气的冷凝效率较低，冷却获得锌金属效果不好，因为含锌蒸气在冷凝器里面没有得到充分冷却、形核和结晶。因此为了更好获得金属锌，提高冷凝器对低锌含量蒸气的冷凝效率显得尤为重要。

技术实现思路

1、为了解决现有技术问题，本实用新型的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种带气流挡板的转子冷凝器，通过在转子冷凝器内设置气流挡板，它不但使得锌蒸气在冷凝器内停留时间更长，而且增大冷却面积。另外合理设置转子的结构与位置，提高了锌雨覆盖率和锌蒸气冷凝效果，能够实现低锌含量蒸气的高效冷凝，从而提高锌的回收率。

2、为达到上述发明创造目的，本实用新型采用下述技术方案：

3、一种带气流挡板的转子冷凝器，包括冷凝器炉腔；冷凝器一端通过进气口与锌蒸气发生器出气口相连，至少在进气口处与冷凝器炉腔内设置有一个气流挡板，冷凝器另一端通过出气口与尾气管道相连，在冷凝器炉腔底部设置有锌液池，其中注有液态锌，锌液池液面位置安装有转子叶轮，通过设置在冷凝器炉腔外的转子传动装置驱动，锌液池被锌液隔板分为前室与后室，锌液池底部安装有冷却水管，锌液池的液面位置安装有缓流槽，前室底部与出料槽连接，用于排出锌液。

4、优选地，气流挡板数量≥2个，气流挡板内铺设有冷却水管，与冷却水塔连接。

5、优选地，冷凝器炉腔内锌液池液面处至少安装有两个转子叶轮，转子叶轮分别由石墨材质制成，每个转子叶轮的叶片数为8，转子叶轮中的至少一个转子叶轮以一定倾角α安装在锌液池表面位置，0°＜α＜90°，至少一个转子叶轮有一半浸入锌液池中，且至少另一个转子叶轮垂直伸入锌液池中。

6、进一步优选地，一个转子叶轮以45°倾角安装在锌液池表面位置，该转子叶轮有一半浸入锌液池中。

7、优选地，锌液池液面处设置有缓流槽，锌液池底部或者周围铺设有至少一根冷却水管。

8、优选地，前室与后室通过锌液隔板底部的通道连通，锌液隔板高度高于锌液池液面，锌液隔板上端面远离冷凝器炉腔内部的顶部内壁；在锌液池底部铺设有弯曲形式的冷却水管，冷却水管与冷却水塔连通。

9、优选地，在冷凝器炉腔内部的锌蒸气气流路径上设置气流挡板，调控锌蒸气在冷凝器内的停留的通道的形式。

10、进一步优选地，在设置于进气口处的气流挡板和锌液隔板正上方所在位置之间设置另一个气流挡板，并在两个气流挡板之间的下方的锌液池液面位置安装一个有转子叶轮。

11、优选地，气流挡板内的冷却水管和锌液池的冷却水管分别由单独的冷却水塔供应冷却水。

12、优选地，进气口与出气口分别至少设置一个，进气口与出气口分别位于冷凝器两端的侧面或顶面。

13、作为本实用新型优选的技术方案，所述搭扣的部件分别焊接在相邻围板上。

14、本实用新型与现有技术相比较，具有如下实质性特点和优点：

15、1.本实用新型装置显著提高了冷凝器内锌雨分布的密度与均匀性，提高了锌蒸气冷凝效果，提升了含锌固废脱锌处理的锌回收率不低于95％；

16、2.本实用新型装置在冷凝器内合理设置了有冷却效果的气流挡板，使锌蒸气在冷凝器内停留时间更长，增大冷却面积，提升冷却效果；

17、3.本实用新型装置对转子安装位置和倾斜角度进行设计，使得在转子不同数目的情况下都能实现锌雨在冷凝器腔内的均匀分布；

18、4.本实用新型装置有着良好的通用性，可广泛用于金属蒸气的收集处理；

19、5.本实用新型装置结构简单，使用方便，维护简单。

技术特征：

1.一种带气流挡板的转子冷凝器，其特征在于：包括冷凝器炉腔(3)；冷凝器一端通过进气口(1)与锌蒸气发生器出气口相连，至少在进气口(1)处与冷凝器炉腔(3)内设置有一个气流挡板(2)，冷凝器另一端通过出气口(12)与尾气管道相连，在冷凝器炉腔(3)底部设置有锌液池(4)，其中注有液态锌，锌液池(4)液面位置安装有转子叶轮，通过设置在冷凝器炉腔(3)外的转子传动装置(7)驱动，锌液池(4)被锌液隔板(11)分为前室(41)与后室(42)，锌液池(4)底部安装有冷却水管(10)，锌液池(4)的液面位置安装有缓流槽(8)，前室(41)底部与出料槽(9)连接，用于排出锌液。

2.根据权利要求1所述的带气流挡板的转子冷凝器，其特征在于：气流挡板(2)数量≥2个，气流挡板(2)内铺设有冷却水管，与冷却水塔连接。

3.根据权利要求1所述的带气流挡板的转子冷凝器，其特征在于：冷凝器炉腔(3)内锌液池(4)液面处至少安装有两个转子叶轮(5、6)，转子叶轮(5、6)分别由石墨材质制成，每个转子叶轮(5、6)的叶片数为8，转子叶轮(5、6)中的至少一个转子叶轮以一定倾角α安装在锌液池表面位置，0°＜α＜90°，至少一个转子叶轮有一半浸入锌液池(4)中，且至少另一个转子叶轮垂直伸入锌液池(4)中。

4.根据权利要求3所述的带气流挡板的转子冷凝器，其特征在于：一个转子叶轮以45°倾角安装在锌液池(4)表面位置，该转子叶轮有一半浸入锌液池(4)中。

5.根据权利要求1所述的带气流挡板的转子冷凝器，其特征在于：锌液池(4)液面处设置有缓流槽(8)，锌液池(4)底部或者周围铺设有至少一根冷却水管(10)。

6.根据权利要求1所述的带气流挡板的转子冷凝器，其特征在于：前室(41)与后室(42)通过锌液隔板(11)底部的通道连通，锌液隔板(11)高度高于锌液池(4)液面，锌液隔板(11)上端面远离冷凝器炉腔(3)内部的顶部内壁；在锌液池(4)底部铺设有弯曲形式的冷却水管(10)，冷却水管(10)与冷却水塔连通。

7.根据权利要求1所述的带气流挡板的转子冷凝器，其特征在于：在冷凝器炉腔(3)内部的锌蒸气气流路径上设置气流挡板(2)，调控锌蒸气在冷凝器内的停留的通道的形式。

8.根据权利要求7所述的带气流挡板的转子冷凝器，其特征在于：在设置于进气口(1)处的气流挡板(2)和锌液隔板(11)正上方所在位置之间设置另一个气流挡板(2)，并在两个气流挡板(2)之间的下方的锌液池(4)液面位置安装一个有转子叶轮。

9.根据权利要求1所述的带气流挡板的转子冷凝器，其特征在于：气流挡板(2)内的冷却水管和锌液池(4)的冷却水管分别由单独的冷却水塔供应冷却水。

10.根据权利要求1所述的带气流挡板的转子冷凝器，其特征在于：进气口(1)与出气口(12)分别至少设置一个，进气口(1)与出气口(12)分别位于冷凝器两端的侧面或顶面。

技术总结
本技术公开了一种带气流挡板的转子冷凝器，在转子冷凝器内部气流路径上安装具有冷却效果的气流挡板。属火法炼锌和固废脱锌领域。本发明冷凝器内设置气流挡板，气流挡板安装在气流路径上，气流挡板内铺设有冷却水管；在冷凝器内至少安装转子，转子传动装置位于冷凝器外部；冷凝器侧壁有缓流槽和底部为锌液池，锌液池中设置有锌液隔板，锌液隔板与气流挡板交错排布；锌液池底部周围设置有锌液池冷却水管。本技术装置增加了锌蒸气在冷凝器内的停留时间和冷却面积，提升了锌蒸气的冷却效果。本技术解决了固废脱锌和火法炼锌过程中锌蒸气冷凝效率低的问题，实现锌元素高效的冷凝和回收，提高锌纯度和收集率。

技术研发人员：于要伟,刘彤晖,李曼晴,熊远东,仇德金,王凯
受保护的技术使用者：上海大学
技术研发日：20230103
技术公布日：2024/1/13