CN113559811A - 无水醋酸锌制备及后处理的实验装置 - Google Patents

无水醋酸锌制备及后处理的实验装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种无水醋酸锌制备及后处理的实验装置，包括均具有搅拌机构的反应装置和后处理装置；所述反应装置包括反应腔，其上部设置进液口和固体加料口，底部设置出料口，反应腔外部设置Ⅰ号夹套；所述后处理装置包括依次连接的后处理腔、冷凝装置、换热器和收集器；所述后处理腔上部设置与出料口通过管线连通的进料口，底部设置放料口和放液口，后处理腔内底部设置过滤机构，外部设置Ⅱ号夹套。本发明通过管线和装置实现固液分离，料液后处理时无需将料液转移出来即可实现固液分离，且分离后的固体可直接烘干，全程密闭操作，无需将料液转移出来，操作简单，工作效率高。

Description

无水醋酸锌制备及后处理的实验装置
技术领域
本发明属于化工设备技术领域，具体涉及一种无水醋酸锌制备及后处理的实验装置。
背景技术
贫化二水合醋酸锌是一种重要的核电加锌的核电添加剂，其上游产品为贫化无水醋酸锌，贫化无水醋酸锌的制备需以贫化氧化锌为原料，其制备反应是一个多步完成的固液反应，反应结束后需先对固体产物进行过滤，过滤后进行烘干得到无水醋酸锌产品，整个试验操作过程比较复杂。
发明内容
本发明是为了克服现有技术中存在的缺点而提出的，其目的是提供一种无水醋酸锌制备及后处理的实验装置。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种无水醋酸锌制备及后处理的实验装置，包括均具有搅拌机构的反应装置和后处理装置；
所述反应装置包括反应腔，其上部设置进液口和固体加料口，底部设置出料口，反应腔外部设置Ⅰ号夹套；
所述后处理装置包括依次连接的后处理腔、冷凝装置、换热器和收集器；所述后处理腔上部设置与出料口通过管线连通的进料口，底部设置放料口和放液口，后处理腔内底部设置过滤机构，外部设置Ⅱ号夹套。
在上述技术方案中，所述反应腔底部还设置有放净口，且放净口设置于反应腔底部最低点位置。
在上述技术方案中，所述Ⅰ号夹套上分别设置导热油进口和导热油出口。
在上述技术方案中，所述反应装置的搅拌机构的搅拌桨的搅拌形式为斜叶桨式。
在上述技术方案中，所述管线上设置阀门。
在上述技术方案中，所述过滤机构包括过滤隔板以及设置于其两侧的侧挡板，侧挡板一端与过滤隔板连接，另一端固定于后处理腔内壁。
在上述技术方案中，所述过滤隔板纵截面呈V型。
在上述技术方案中，所述Ⅱ号夹套上分别设置换热循环入口和换热循环出口。
在上述技术方案中，所述后处理腔内设置有刮刀组件，所述刮刀组件包括与搅拌轴连接的至少一个搅拌刮板，以及设置于搅拌刮板侧部和/或底部的至少一个刮刀。
在上述技术方案中，所述搅拌刮板呈中括号型，其与搅拌桨叶间隔设置。
在上述技术方案中，所述后处理腔设置有与真空装置连接的抽空口，抽空口的水平位置设置于侧挡板下方，且位于过滤隔板上方。
在上述技术方案中，所述放料口上设置出料阀门，且出料阀门为顶塞式放料阀。
在上述技术方案中，所述后处理腔底部为V型或U型。
在上述技术方案中，所述冷凝装置与后处理腔顶部连接。
在上述技术方案中，所述收集器顶部设置有真空口，底部设置排液口，收集器内部设置液位计。
本发明的有益效果是：
本发明提供了一种无水醋酸锌制备及后处理的实验装置，通过管线和装置实现固液分离，料液后处理时无需将料液转移出来即可实现固液分离，，且分离后的固体可直接烘干，全程密闭操作，无需将料液转移出来，操作简单，工作效率高。
附图说明
图1是本发明无水醋酸锌制备及后处理的实验装置的结构示意图。
其中：
100 反应装置
101 反应腔 102 进液口
103 固体加料口 104 出料口
105 放净口 106 Ⅰ号夹套
107 导热油进口 108 导热油出口
109 搅拌桨
200 后处理装置
201 后处理腔 202 进料口
203 放料口 204 放液口
205 抽空口 206 出料阀门
207 过滤隔板 208 侧挡板
209 Ⅱ号夹套 210 换热循环入口
211 换热循环出口 212 搅拌轴
213 搅拌桨叶 214 搅拌刮板
215 刮刀 216 冷凝装置
217 换热器 218 收集器
219 真空口
300 管线 301 阀门。
对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据以上附图获得其他的相关附图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明技术方案，下面结合说明书附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明无水醋酸锌制备及后处理的实验装置的技术方案。
如图1所示，一种无水醋酸锌制备及后处理的实验装置，包括均具有搅拌机构的反应装置100和后处理装置200；
所述反应装置包括反应腔101，其上部设置进液口102和固体加料口103，底部设置出料口104和放净口105，反应腔1外部设置Ⅰ号夹套106，Ⅰ号夹套106上分别设置导热油进口107和导热油出口108，反应装置100的搅拌桨109的搅拌形式为斜叶桨式。
所述后处理装置200包括依次连接的后处理腔201、冷凝装置216、换热器217和收集器218；
所述后处理腔201上部设置与出料口104通过管线300连通的进料口202，底部设置放料口203和放液口204，管线300上设置阀门301；后处理腔201内底部设置过滤机构，所述过滤机构包括过滤隔板207以及设置于其两侧的侧挡板208，侧挡板一端与过滤隔板207连接，另一端固定于后处理腔201内壁，所述过滤隔板207纵截面呈V型，后处理腔201外部设置Ⅱ号夹套209，Ⅱ号夹套209上分别设置换热循环入口210和换热循环出口211。
在本实施例中，为了尽可能减少固体挂壁损失，所述后处理腔201内设置有刮刀组件，所述刮刀组件包括与搅拌轴212连接的至少一个中括号型搅拌刮板214，以及设置于搅拌刮板214侧部和/或底部的至少一个刮刀215。搅拌刮板214与搅拌桨叶213间隔设置，保证搅拌桨叶的正常旋转搅拌。
所述冷凝装置216与后处理腔201顶部连接，所述收集器218顶部设置有真空口219，底部设置排液口，便于及时将液体转移，同时，为了观察收集器218内液体的液位高度，收集器218内部设置液位计。
本实施例中，为了进一步提高过滤机构的过滤效率，所述后处理腔201设置有与真空装置连接的抽空口205，抽空口205的水平位置设置于侧挡板208下方，且位于过滤隔板207上方，保证提高过滤效率的同时，防止过滤时液体倒吸。
本实施例中，所述放料口203上设置出料阀门206，且出料阀门206为顶塞式放料阀，有效防止过滤时固体掉落。
本实施例中，为了利于物料的排出，后处理腔201底部为V型或U型。
本实施例中，为了进一步提高反应装置的使用便捷性，所述反应腔101和后处理腔201上部均设置为可拆洗的上封头，反应腔101的上封头通过连接件与电动机构连接，实现上封头的机械开启，减轻人力劳动；可拆卸的上封头设计，便于对反应腔101。后处理腔201内进行彻底清洁，以及对搅拌桨的维修或更换。
本实施例中，所述反应装置以及后处理装置均设置于装架上，提高整体装置设计的紧凑性及对场地的合理利用。
本发明的工作原理：
反应装置部分：通过进液口加入反应中的液体试剂，通过固体加料口加入固体反应物，通过Ⅰ号夹套导热油进出口，实现反应过程中升降温控制。反应装置内反应完成后包含无水醋酸锌固体和溶剂的物料一起通过管线转移到后处理装置中。物料转移可以通过正压或者负压实现，正压是通过反应装置上的液上进气口通入气体，负压则是通过后处理装置上的液上抽口管线实现。
后处理装置部分：过滤机构将通过可实现固液分离的过滤隔板和位于隔板两侧的侧挡板将后处理腔分为固体部和液体部两个部分。物料进入后处理腔内后，通过抽空口与真空装置相连，物料在后处理腔内通过过滤机构过滤，液体通过放液口及时转移。过滤结束后，关闭抽空口的阀门，固体物料留在后处理腔的固体部中。抽空口的水平位置设置于侧挡板下部，过滤隔板上部，防止过滤时液体倒吸。
过滤后的固体在后处理腔内搅拌烘干，搅拌轴旋转带动搅拌刮板旋转，进而实现刮刀对后处理腔壁的清理，防止物料挂壁损失。通过向Ⅱ号夹套内通入加热介质提供热源，并通过加热装置控制加热介质温度，对后处理腔内的固体进行烘干，向冷凝器和换热器的夹套内通入冷水，冷凝装置带走加热蒸发的溶剂，通过收集器收集，实现蒸发溶剂的收集。收集器内的液位计，实现观察收集器内液体的液位高度，并可通过收集器设置排液口及时将液体转移。干燥完成的固体物料通过后处理腔底部的放料口排出，同时由于设置了顶塞式放料阀，可以有效防止过滤时固体掉落。
本发明将反应装置与后处理装置通过管线连接，实现流体物料的密闭输送，流体进入后处理装置后实现物料的过滤和烘干，可直接得到干燥后的无水醋酸锌物料；且本发明适用于各种有固体生成的固液反应，完成反应后处理，无需放出液体过滤和干燥机烘干的步骤，操作便捷；固体干燥时的蒸汽通过收集器收集，无溶剂挥发到空气中；烘干后的固体通过放料口放出，刮刀可有效避免固体挂壁损失，影响收率。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (15)

1.一种无水醋酸锌制备及后处理的实验装置，其特征在于：包括均具有搅拌机构的反应装置（100）和后处理装置（200）；
所述反应装置包括反应腔（101），其上部设置进液口（102）和固体加料口（103），底部设置出料口（104），反应腔（1）外部设置Ⅰ号夹套（106）；
所述后处理装置（200）包括依次连接的后处理腔（201）、冷凝装置（216）、换热器（217）和收集器（218）；所述后处理腔（201）上部设置与出料口（104）通过管线（300）连通的进料口（202），底部设置放料口（203）和放液口（204），后处理腔（201）内底部设置过滤机构，外部设置Ⅱ号夹套（209）。
2.根据权利要求1所述的无水醋酸锌制备及后处理的实验装置，其特征在于：所述反应腔（101）底部还设置有放净口（105），且放净口（105）设置于反应腔（101）底部最低点位置。
3.根据权利要求1所述的无水醋酸锌制备及后处理的实验装置，其特征在于：所述Ⅰ号夹套（106）上分别设置导热油进口（107）和导热油出口（108）。
4.根据权利要求1所述的无水醋酸锌制备及后处理的实验装置，其特征在于：所述反应装置（100）的搅拌机构的搅拌桨（109）的搅拌形式为斜叶桨式。
5.根据权利要求1所述的无水醋酸锌制备及后处理的实验装置，其特征在于：所述管线（300）上设置阀门（301）。
6.根据权利要求1所述的无水醋酸锌制备及后处理的实验装置，其特征在于：所述过滤机构包括过滤隔板（207）以及设置于其两侧的侧挡板（208），侧挡板一端与过滤隔板（207）连接，另一端固定于后处理腔（201）内壁。
7.根据权利要求6所述的无水醋酸锌制备及后处理的实验装置，其特征在于：所述过滤隔板（207）纵截面呈V型。
8.根据权利要求1所述的无水醋酸锌制备及后处理的实验装置，其特征在于：所述Ⅱ号夹套（209）上分别设置换热循环入口（210）和换热循环出口（211）。
9.根据权利要求1所述的无水醋酸锌制备及后处理的实验装置，其特征在于：所述后处理腔（201）内设置有刮刀组件，所述刮刀组件包括与搅拌轴（212）连接的至少一个搅拌刮板（214），以及设置于搅拌刮板（214）侧部和/或底部的至少一个刮刀（215）。
10.根据权利要求9所述的无水醋酸锌制备及后处理的实验装置，其特征在于：所述搅拌刮板（214）呈中括号型，其与搅拌桨叶（213）间隔设置。
11.根据权利要求1所述的无水醋酸锌制备及后处理的实验装置，其特征在于：所述后处理腔（201）设置有与真空装置连接的抽空口（205），抽空口（205）的水平位置设置于侧挡板（208）下方，且位于过滤隔板（207）上方。
12.根据权利要求1所述的无水醋酸锌制备及后处理的实验装置，其特征在于：所述放料口（203）上设置出料阀门（206），且出料阀门（206）为顶塞式放料阀。
13.根据权利要求1所述的无水醋酸锌制备及后处理的实验装置，其特征在于：所述后处理腔（201）底部为V型或U型。
14.根据权利要求1所述的无水醋酸锌制备及后处理的实验装置，其特征在于：所述冷凝装置（216）与后处理腔（201）顶部连接。
15.根据权利要求1所述的无水醋酸锌制备及后处理的实验装置，其特征在于：所述收集器（218）顶部设置有真空口（219），底部设置排液口，收集器（218）内部设置液位计。
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