CN218131865U - 石墨材料的半自动提纯装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及石墨材料的半自动提纯装置，包括反应釜，反应釜内设置有搅拌机构，反应釜的顶部连接有注酸机构、注水机构、真空粉末自动上料机以及排气管，排气管连接有泡沫收集罐，泡沫收集罐通过尾气管连接有第一尾气处理装置；反应釜的底部连接有离心干燥机，离心干燥机通过废酸回收管连接有废酸收集罐，离心干燥机通过废水回收管连接有废水收集罐，废酸回收管和废水回收管上均设置有阀门。通过设置泡沫收集罐，当反应釜内部产生大量的泡沫时，泡沫沿着排气管进入泡沫收集罐，防止泡沫进入尾气处理设备而导致设备堵塞。利用离心干燥机对提纯后的石墨粉末进行干燥，离心干燥机可以将石墨粉末、废酸和废水进行分离，保证生产效率。

Description

石墨材料的半自动提纯装置

技术领域

本实用新型属于石墨材料生产设备领域，尤其是一种石墨材料的半自动提纯装置。

背景技术

酸洗法是提纯炭石墨材料的主要方法之一，所采用的提纯设备主要为反应釜，提纯时，将水和酸通入反应釜，并对物料进行搅拌，使石墨中的杂质与酸进行反应，达到提纯的目的。反应后，将废气通入尾气处理装置进行处理，将石墨、废酸和废水分离，并对石墨进行干燥。现有的提纯设备主要存在以下缺点：1、投料时粉尘比较严重，工作环境较差，影响工人健康；2、石墨中的杂质与酸反应的过程中，可能出现大量的泡沫，泡沫进入尾气排放管后可能导致尾气排放管堵塞；3、废酸和废水难以分离。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种石墨材料的半自动提纯装置，可防止泡沫堵塞尾气排放管，并且在干燥石墨的同时可以分离废水和废酸，提高生产效率。

为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案为：石墨材料的半自动提纯装置，包括反应釜，所述反应釜内设置有搅拌机构，所述反应釜的顶部连接有注酸机构、注水机构、真空粉末自动上料机以及排气管，

所述排气管连接有泡沫收集罐，所述泡沫收集罐通过尾气管连接有第一尾气处理装置；

所述反应釜的底部连接有离心干燥机，所述离心干燥机通过废酸回收管连接有废酸收集罐，离心干燥机通过废水回收管连接有废水收集罐，所述废酸回收管和废水回收管上均设置有阀门。

进一步地，所述离心干燥机连接有第二尾气处理装置。

进一步地，所述反应釜的外部设置有夹层，所述夹层与反应釜之间设置有温控腔。

进一步地，还包括循环水箱，所述循环水箱内设置有循环泵，所述循环泵通过进水管与温控腔的底部相连，所述温控腔的顶部通过回收管与循环水箱相连。

进一步地，所述反应釜内腔的上部设置有第一温度计，反应釜内腔的下部设置有第二温度计。

进一步地，所述反应釜的顶部设置有压力表。

进一步地，所述反应釜内设置有液位传感器。

进一步地，所述反应釜的底部设置有排料阀，所述离心干燥机位于反应釜的下方，所述排料阀与离心干燥机相连。

本实用新型的有益效果是：利用真空粉末自动上料机自动上料，可以防止石墨粉尘进入空气中而污染车间环境，有利于保护工人的健康。通过设置泡沫收集罐，当反应釜内部产生大量的泡沫时，泡沫可以沿着排气管进入泡沫收集罐，防止泡沫进入尾气处理设备和尾气排放管道而导致设备堵塞。利用离心干燥机对提纯后的石墨粉末进行干燥，由于废水和废酸的密度不同，离心干燥机可以将石墨粉末、废酸和废水进行分离，保证生产效率。

附图说明

图1是本实用新型的示意图；

附图标记：1-反应釜，2-搅拌机构，3-夹层，4-循环水箱，5-第一温度计，6-第二温度计，7-液位传感器，8-压力表，9-真空粉末自动上料机，10-注酸机构，11-注水机构，12-泡沫收集罐，13-第一尾气处理装置，14-离心干燥机，15-废酸收集罐，16-废水收集罐，17-第二尾气处理装置；18—尾气管；19—排气管。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

本实用新型的石墨材料的半自动提纯装置，如图1所示，包括反应釜1，反应釜1内设置有搅拌机构2，搅拌机构2用于对物料进行搅拌，提高提纯效率以及提纯效果，采用常见的机械搅拌机构即可。反应釜1的顶部连接有注酸机构10、真空粉末自动上料机9、注水机构11以及排气管19。

反应釜1可采用化工领域常用的耐酸反应釜，顶部设置有多个物料进口，用于通入物料，底部设置有物料排口，用于排放物料。注酸机构10用于向反应釜1中注入酸，酸主要是盐酸，也可以在盐酸中添加少量的氢氟酸或者硝酸。注酸机构10包括储酸罐，储酸罐内部设置注酸泵，注酸泵通过管道与反应釜1的顶部相连。注水机构11用于向反应釜1中注水，包括蓄水罐，蓄水罐中存储有清水，蓄水罐内部可以设置注水泵，注水泵通过管道与反应釜1的顶部相连。此外，储酸罐和蓄水罐也可以设置在反应釜1的上方，酸或者水在其自身的重力下流入反应釜1，通过阀门控制注酸和注水持续时间。

真空粉末自动上料机9为目前比较常用的粉料上料设备，可实现自动上料，并且能够防止粉末逸散到空气中，有利于维持良好的车间环境。

排气管19用于排出提纯时产生的废气，排气管19连接有泡沫收集罐12，泡沫收集罐12的顶部通过尾气管18连接有第一尾气处理装置13。在提纯的过程中，在搅拌的作用下，会产生大量的泡沫，泡沫可以通过排气管19进入泡沫收集罐12，防止泡沫进入第一尾气处理装置13和尾气管18而造成堵塞。排气管19可采用内径较大的管道。提纯过程中产生的废气则通过尾气管18进入第一尾气处理装置13，经过第一尾气处理装置13净化后排空。

反应釜1的底部连接有离心干燥机14，离心干燥机14通过废酸回收管连接有废酸收集罐15，离心干燥机14通过废水回收管连接有废水收集罐16，废酸回收管和废水回收管上均设置有阀门。

离心干燥机14可以进行离心分离，将多种密度的混合物料进行分离。由于石墨、废水和废酸的密度不同，本实用新型采用离心干燥机14，能够将废水、废酸和石墨进行分离，废水和废酸从石墨中分离后，石墨也就得到了干燥。分离时，先打开离心干燥机14与废酸收集罐15之间的阀门，关闭离心干燥机14与废水收集罐16之间的阀门，将废酸排入废酸收集罐15；再关闭离心干燥机14与废酸收集罐15之间的阀门，打开离心干燥机14与废水收集罐16之间的阀门，将废水排入废水收集罐16。

由于进入离心干燥机14中的物料含有少量的废气，直接排放会导致环境污染，因此，离心干燥机14连接有第二尾气处理装置17。在干燥石墨的过程中，物料中的废气进入第二尾气处理装置17，经过处理后再排空。第一尾气处理装置13和第二尾气处理装置17采用洗气塔等常用的净化设备即可。

为了便于提高提纯温度以提高反应速度，反应釜1的外部设置有夹层3，夹层3可以采用保温材料，以降低能耗。夹层3与反应釜1之间设置有温控腔。可以在温控腔中设置电加热机构等加热设备，使反应釜1的内部温度达到工艺要求。优选的，本实用新型还包括循环水箱4，循环水箱4内设置有循环泵，循环泵通过进水管与温控腔的底部相连，温控腔的顶部通过回收管与循环水箱4相连。循环水箱4内部可以设置加热器和温度计，使循环水箱4内的水温保持恒定。循环水箱4中的水通过进水管进入温控腔，对反应釜1内的物料进行加热后，再从排水管回到循环水箱4，实现循环利用。采用温度恒定的循环水作为加热介质，当反应釜1内的温度高于工艺要求时，还可以起到降温的作用，防止反应釜1内的温度过高。

为了更加准确地控制反应釜1内的温度，反应釜1内腔的上部设置有第一温度计5，反应釜1内腔的下部设置有第二温度计6。为了便于监测反应釜1内的压力，反应釜1的顶部设置有压力表8。为了便于控制反应釜1内的液位高度，反应釜1内设置有液位传感器7。第一温度计5、第二温度计6、压力表8以及液位传感器7等可以实时监测反应釜1内部的状况，当反应过于剧烈等情况导致出现异常时可以立即停止注酸和注水，防止造成安全事故。

为了使反应釜1中的物料自动地进入离心干燥机14，反应釜1的底部设置有排料阀，离心干燥机14位于反应釜1的下方，排料阀与离心干燥机14相连。提纯完成后，打开排料阀，反应釜1中的物料即可在重力的作用下自动进入离心干燥机14，无需使用物料泵。

提纯时，先通过真空粉末自动上料机9将石墨粉料输送至反应釜1中，完成后关闭相应的阀门。然后利用注水装置11向反应釜1中注水，同时开启搅拌机构2，注水完毕后关闭相应的阀门。接着开启循环水箱4内的循环泵，将水通入温控腔内，按需为反应釜1降温或者升温。最后通过注酸装置10向反应釜1中注酸，注入量根据工艺要求确定。

反应期间，第一温度计5、第二温度计6、压力表8以及液位传感器7监测反应釜1内的温度、压力和液位高度，出现异常时及时停止注酸。反应出现大量泡沫时，泡沫可以通过排气管19进入泡沫收集罐12，防止泡沫进入第一尾气处理装置13和尾气管18而造成堵塞。提纯过程中产生的废气则通过尾气管18进入第一尾气处理装置13，经过第一尾气处理装置13净化后排空。

提纯完成后，打开排料阀，反应釜1中的物料即可在重力的作用下自动进入离心干燥机14，离心干燥机14开始运行，先打开离心干燥机14与废酸收集罐15之间的阀门，关闭离心干燥机14与废水收集罐16之间的阀门，将废酸排入废酸收集罐15。待废酸全部分离后，再关闭离心干燥机14与废酸收集罐15之间的阀门，打开离心干燥机14与废水收集罐16之间的阀门，将废水排入废水收集罐16。物料中残留的少量废气通过进入第二尾气处理装置17，经过处理后再排空。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.石墨材料的半自动提纯装置，包括反应釜（1），所述反应釜（1）内设置有搅拌机构（2），所述反应釜（1）的顶部连接有注酸机构（10）、注水机构（11）以及排气管（19），其特征在于：

所述反应釜（1）的顶部连接有真空粉末自动上料机（9）；

所述排气管（19）连接有泡沫收集罐（12），所述泡沫收集罐（12）通过尾气管（18）连接有第一尾气处理装置（13）；

所述反应釜（1）的底部连接有离心干燥机（14），所述离心干燥机（14）通过废酸回收管连接有废酸收集罐（15），离心干燥机（14）通过废水回收管连接有废水收集罐（16），所述废酸回收管和废水回收管上均设置有阀门。

2.如权利要求1所述的石墨材料的半自动提纯装置，其特征在于：所述离心干燥机（14）连接有第二尾气处理装置（17）。

3.如权利要求1所述的石墨材料的半自动提纯装置，其特征在于：所述反应釜（1）的外部设置有夹层（3），所述夹层（3）与反应釜（1）之间设置有温控腔。

4.如权利要求3所述的石墨材料的半自动提纯装置，其特征在于：还包括循环水箱（4），所述循环水箱（4）内设置有循环泵，所述循环泵通过进水管与温控腔的底部相连，所述温控腔的顶部通过回收管与循环水箱（4）相连。

5.如权利要求1所述的石墨材料的半自动提纯装置，其特征在于：所述反应釜（1）内腔的上部设置有第一温度计（5），反应釜（1）内腔的下部设置有第二温度计（6）。

6.如权利要求1所述的石墨材料的半自动提纯装置，其特征在于：所述反应釜（1）的顶部设置有压力表（8）。

7.如权利要求1所述的石墨材料的半自动提纯装置，其特征在于：所述反应釜（1）内设置有液位传感器（7）。

8.如权利要求1所述的石墨材料的半自动提纯装置，其特征在于：所述反应釜（1）的底部设置有排料阀，所述离心干燥机（14）位于反应釜（1）的下方，所述排料阀与离心干燥机（14）相连 。

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