一种氯化铜干法制备用反应炉及其使用方法与流程

本技术涉及反应炉，尤其涉及一种氯化铜干法制备用反应炉及其使用方法。

背景技术：

1、氯化铜是一种绿色至蓝色的固体，易溶于水、乙醇和甲醇，略溶于丙酮和乙酸乙酯，微溶于乙醚，其水溶液对石蕊呈酸性，氯化铜在干燥空气中会风化，在湿空气中会潮解，且它有毒且有刺激性，可用于颜料、木材防腐等工业，并用作消毒剂、媒染剂、催化剂。在干法制备氯化铜时，需要使用反应炉，首先向反应炉中通入含铜的矿石粉末和氯气，两者在反应炉内高温和适当压力条件下发生反应，生成氯化铜气体，这些氯化铜气体在反应炉内移动，并逐渐冷却而转化为固体颗粒，最后通过收集机构进行收集和分离。

2、但现有的反应炉在使用过程中还存在一些缺陷：由于反应炉由上至下依次为预热段、反应段和冷却段，在原料移动的过程中，两者受移动速度等因素影响，原料在反应段停留时间短，导致两者反应不充分，从而造成反应效果差，生成氯化铜的质量低。

技术实现思路

1、本技术提出了一种氯化铜干法制备用反应炉及其使用方法，具备有效促使两种原料在反应段充分接触并反应，提高反应效率和质量的优点，用以解决两种原料反应不充分的问题。

2、为达到上述目的，本技术采用如下技术方案：一种氯化铜干法制备用反应炉，包括：

3、反应炉机构，用于为氯化铜制备反应提供环境条件，所述反应炉机构包括炉体，且炉体的内部由上至下依次为预热段、反应段和冷却段；

4、进气机构，所述进气机构的一端与炉体的顶端固定连通，用于向反应炉机构内通入氯气；

5、进料机构，所述进料机构的上端与炉体的顶端固定套接，且进料机构的下端伸入炉体的内部，用于向反应炉机构内排入含铜的矿石粉末；

6、限位机构，所述限位机构设置在炉体的反应段内，且限位机构设置氯气在反应段内的移动路径，使氯气在反应段内呈s型移动，所述限位机构与进料机构套接设置，且矿石粉末排向限位机构的一端，使斜向下移动的氯气与喷洒状态的矿石粉末相向运动，用于延长反应接触时间和扩大反应接触面积，实现两者的充分反应，提高反应质量。

7、进一步的，所述限位机构包括：

8、固定板，所述炉体的左侧内壁固定连接有固定板，且固定板为左高右低的斜向设置，所述固定板的数量大于二，且固定板竖向线性排布在炉体内；

9、限位件，位于两个所述固定板之间的炉体的右侧内壁固定连接有限位件，所述限位件的顶端为斜面，且斜面的倾斜方向为左低右高；

10、活动板，所述限位件和活动板活动卡接，所述限位件和活动板为斜向设置，且限位件和活动板的倾斜度数与固定板相同。

11、进一步的，所述进料机构包括：

12、保护套，所述保护套与限位机构活动套接，且保护套与炉体固定套接，所述保护套的上端位于炉体的外部，且保护套的下端位于炉体的预热段和反应段；

13、进料管，所述进料管固定套接在保护套内，且一个进料管与一个活动板对应，所述进料管有一个进料口和三个出料口，且三个出料口构成的夹角为75度，所述进料管的出料口位于活动板的上方，且进料管的出料口面向活动板；

14、进料斗，所述保护套的顶端与进料斗的底端固定套接。

15、进一步的，所述反应炉机构还包括：

16、炉体，炉体由耐高温材料构成；

17、燃料控制系统，所述炉体内配置有燃料控制系统，用于实现对炉体的加热；

18、温度控制系统，所述炉体内配置有温度控制系统，用于实时监测和控制炉体内的温度；

19、压力监测系统，所述炉体内配置有压力监测系统，用于实时监测和调节炉体内的压力。

20、进一步的，还包括：

21、收集机构，所述炉体的底端设置有收集机构，用于冷却并收集固体颗粒；

22、移动机构，所述炉体内设置有移动机构，用于提高活动板设置的稳定性；

23、辅助机构，所述活动板上设置有辅助机构，用于进一步实现原料的充分反应，以及实现残留原料的清理。

24、进一步的，所述收集机构包括：

25、旋风分离器，所述炉体的底端固定连接有旋风分离器；

26、集料斗，所述炉体的冷却段内固定套接有集料斗，且集料斗内设置有冷凝器。

27、进一步的，所述移动机构包括：

28、移动板，所述移动板的形状为倒l型，且移动板的一侧与保护套的左侧外壁贴合，所述移动板与活动板固定套接，且移动板与固定板活动套接；

29、活塞组件，所述活塞组件固定设置在炉体的顶端，且活塞组件的顶端与移动板的顶端固定连接。

30、进一步的，所述辅助机构包括：

31、辅助管，所述辅助管固定设置在活动板的内部，且辅助管的数量若干，所述活动板的底端开设有辅助槽，且辅助管的一端与活动板的辅助槽连通，辅助管的另一端位于活动板的顶端；

32、辅助件，所述活动板通过辅助槽与辅助件活动套接，且辅助件的顶端与辅助槽的顶端之间通过辅助弹簧连接，所述辅助件的数量若干，且相邻两个辅助件的长度不同。

33、进一步的，所述辅助管包括：

34、第一管，所述第一管固定套接在活动板内，且第一管与活动板的辅助槽固定连通；

35、第二管，所述第一管的顶端与第二管的一端活动卡接，且第二管可绕第一管的顶端转动，所述第二管与第一管连通，且第二管与第一管之间通过竖弹簧连接；

36、支撑板，位于所述第二管下方的第一管壁面开设有小槽，且第一管通过小槽与支撑板活动连接，所述支撑板的底端与小槽之间通过小弹簧连接，且支撑板的顶端与第二管的底端贴合。

37、进一步的，一种氯化铜干法制备用反应炉的使用方法，包括以下步骤：

38、s1、当反应炉机构开始工作时，利用进气机构向炉体内通入氯气，氯气进入预热段被预热，接着进入反应段，并使得氯气沿限位机构的设置向下移动；

39、s2、利用进料机构向炉体内排入矿石粉末，矿石粉末在进料管内移动，并途经炉体的预热段和反应段，直至排至活动板的顶端，且活动板的顶端均匀分布；

40、s3、氯气在移动过程中会与停留在活动板顶端的矿石粉末充分接触，从而在高温和适当压力条件下，矿石粉末中的铜元素与氯气发生反应，生成氯化铜气体；

41、s4、氯化铜气体下移而移至炉体的冷却段，受到集料斗内的冷凝器作用，氯化铜气体冷却并转化为固体颗粒，这些颗粒通过旋风分离器进行收集和分离；

42、s5、当反应炉机构停止工作时，活塞组件启动带动移动板上下移动，进而带动活动板上下移动，实现对限位机构上残留原料的清理下排。

43、本技术具有如下有益效果：

44、本技术提供的一种氯化铜干法制备用反应炉及其使用方法，通过在炉体的反应段内设置进料机构和限位机构，且进料机构由保护套、进料管和进料斗组成，限位机构由固定板、限位件和活动板组成，当氯气进入反应段时，氯气受固定板、限位件和活动板限制而呈s型在反应段内移动，有效延长氯气在反应段的停留时长，同时利用进料管充分将含铜的矿石粉末均匀分布在活动板的顶端，有效延长氯气在反应段的停留时长，防止矿石粉末在反应段内竖向快速移动而无法与氯气充分反应，从而增加两种原料在反应段内的接触反应时长，提高反应效率和质量，在此过程中，斜向下运动的氯气会与呈喷洒状态的矿石粉末产生对冲，从而氯气受到矿石粉末冲击而延长在此处的停留时间，并增强冲击气流强度，矿石粉末受到氯气冲击而充分散开，从而实现氯气与矿石粉末的充分接触，有效避免氯气气流的冲击气流强度在移动过程中不断衰减，导致位于反应段的氯气与矿石粉末之间接触不充分的问题，进一步提高反应效率和质量。

45、本技术通过在活动板上设置辅助机构，且辅助机构由辅助管和辅助件组成，当氯气气流移动时，辅助管和辅助件有效对气流进行扰动，改变气流的移动轨迹，进一步实现氯气气流与矿石粉末的充分混合并反应，提高反应效率和质量。

46、本技术通过在进料机构的一侧设置移动机构，且移动机构由移动板和活塞组件组成，移动板与活动板固定连接，当反应结束后，移动板可带动活动板上下移动，使得活动板与限位件分离，有效为清理限位件上残余原料提供条件，具体为，在活动板向上移动时，辅助管会与位于活动板上方的固定板产生碰撞，固定板和活动板碰撞产生的震动有效抖动残余原料，促使残余原料沿固定板和活动板下移，在活动板向下移动时，辅助件会与位于活动板下方的固定板产生碰撞，固定板和活动板碰撞产生的震动有效抖动残余原料，促使残余原料沿固定板和活动板下移，同时辅助件移动而产生的气流通过辅助管排出，并吹向活动板的顶端，进一步推动残余原料移动和下排，从而充分实现对炉体的清理。