本發(fā)明屬于冶金固廢脫鋅領(lǐng)域，涉及一種鋅蒸汽冷凝回收系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在金屬鋅的提取工藝中，火法提取以其高效、直接的特點(diǎn)占據(jù)了舉足輕重的地位。這一工藝流程復(fù)雜而精細(xì)，其中鋅金屬經(jīng)歷了一系列關(guān)鍵步驟，以實(shí)現(xiàn)其有效分離與回收。首先，鋅礦石或含鋅廢料在經(jīng)過(guò)破碎、磨粉、混合等前處理步驟后，被送入高溫還原環(huán)節(jié)。在這一階段，通過(guò)加熱和還原劑的作用，鋅金屬?gòu)牡V石中被還原出來(lái)，形成鋅蒸汽。隨后，鋅蒸汽進(jìn)入氣體蒸發(fā)階段。在這一過(guò)程中，鋅蒸汽在特定的溫度和壓力下進(jìn)一步純化，去除其中的雜質(zhì)和殘余物。蒸發(fā)后的鋅蒸汽純凈度高，為后續(xù)冷凝回收提供了有利條件。

2、冷凝是鋅提取工藝中的關(guān)鍵步驟之一。在特定條件下，鋅蒸汽被冷凝成液態(tài)鋅。這一過(guò)程中，冷凝器的性能與效率至關(guān)重要。高效的冷凝器能夠確保鋅蒸汽充分冷凝，提高液化率和回收率。而低效的冷凝器則可能導(dǎo)致鋅蒸汽冷凝不完全，甚至形成粉狀鋅，影響后續(xù)加工和產(chǎn)品質(zhì)量。

3、當(dāng)前，鋅蒸汽的冷凝回收主要依賴于傳統(tǒng)飛濺式冷凝器和水冷罐式冷凝器。然而，這兩種冷凝器在實(shí)際應(yīng)用中均存在一定的局限性。傳統(tǒng)飛濺式冷凝器雖然設(shè)計(jì)原理簡(jiǎn)單，但占地面積較大，且冷凝效率低下。這不僅增加了生產(chǎn)成本，還限制了其適用范圍。特別是在一些空間有限或需要高效冷凝的場(chǎng)合，傳統(tǒng)飛濺式冷凝器往往無(wú)法滿足要求。

4、相比之下，水冷罐式冷凝器采用水作為冷凝介質(zhì)，具有一定的冷卻效果。然而，在冷凝溫度控制不精準(zhǔn)的情況下，鋅蒸汽容易凝固成粉狀。這不僅影響了鋅的液化效果，還使得鋅無(wú)法達(dá)到鑄錠的標(biāo)準(zhǔn)。粉狀鋅不僅難以處理，還會(huì)降低產(chǎn)品的市場(chǎng)價(jià)值。因此，水冷罐式冷凝器在實(shí)際應(yīng)用中也存在一定的局限性。

5、隨著金屬鋅市場(chǎng)需求的不斷增長(zhǎng)及生產(chǎn)技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步，對(duì)鋅蒸汽冷凝回收裝置的要求也日益提高。傳統(tǒng)的冷凝方式已難以滿足現(xiàn)代鋅冶煉行業(yè)對(duì)高效、節(jié)能、環(huán)保的迫切需求。為了提高鋅蒸汽的冷凝效率和液化率，降低生產(chǎn)成本和環(huán)境污染，研究開(kāi)發(fā)一種新型鋅蒸汽冷凝回收裝置勢(shì)在必行。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種鋅蒸汽冷凝回收系統(tǒng)，以提高鋅蒸汽的冷凝效率。

2、為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種鋅蒸汽冷凝回收系統(tǒng)，包括冷凝罐，冷凝罐的側(cè)壁連接有鋅蒸汽進(jìn)管，冷凝罐的頂面連接有抽氣管；坩堝設(shè)置于冷凝罐底部，其被配置為盛放常溫狀態(tài)下的固態(tài)鋅和/或在加熱狀態(tài)下的液態(tài)鋅；坩堝的底部連接有鋅液輸送管，鋅液輸送管從冷凝罐中穿出，并分支為鋅液回收支管和至少一個(gè)鋅液循環(huán)支管；鋅液循環(huán)支管從冷凝罐的側(cè)壁通入罐內(nèi)并固設(shè)于罐壁上，其位于罐內(nèi)的管段開(kāi)設(shè)有多個(gè)朝向冷凝罐底部的噴嘴；其中，鋅蒸汽進(jìn)管的設(shè)置位置低于鋅液循環(huán)支管的設(shè)置位置。

3、鋅蒸汽從鋅蒸汽進(jìn)管中進(jìn)入罐內(nèi)，并在抽氣管的作用下朝冷凝罐頂部運(yùn)動(dòng)，在此過(guò)程中，鋅蒸汽與鋅液循環(huán)支管噴出的鋅霧換熱，從而冷凝形成鋅液，并落入坩堝中。

4、可選的，冷凝罐內(nèi)設(shè)置有至少一個(gè)用于減緩鋅蒸汽流動(dòng)速度的穿透板，穿透板上開(kāi)設(shè)有多個(gè)通孔以供鋅霧流通。

5、可選的，當(dāng)冷凝罐內(nèi)具有多個(gè)穿透板時(shí)，相鄰兩個(gè)穿透板的通孔在水平面上的投影的重合度小于100％。

6、可選的，穿透板的數(shù)量與鋅液循環(huán)支管的數(shù)量相同，穿透板和鋅液循環(huán)支管在冷凝罐內(nèi)交替設(shè)置，每個(gè)鋅液循環(huán)支管的下方均設(shè)置有穿透板。

7、可選的，穿透板水平地橫置于冷凝罐中，或者，穿透板傾斜地置于冷凝罐中。

8、可選的，每個(gè)噴嘴上均設(shè)置有開(kāi)口朝向冷凝罐底部的噴嘴保護(hù)罩，噴嘴保護(hù)罩采用耐高溫耐腐蝕合金板制成。

9、可選的，坩堝外壁設(shè)置有加熱裝置，以將固態(tài)鋅熔化為液態(tài)鋅。

10、可選的，當(dāng)冷凝罐內(nèi)具有多個(gè)鋅液循環(huán)支管時(shí)，相鄰兩個(gè)鋅液循環(huán)支管上的噴嘴交錯(cuò)排列。

11、可選的，系統(tǒng)還包括高壓氮?dú)夤埽邏旱獨(dú)夤芊謩e連接至鋅液輸送管和每個(gè)鋅液循環(huán)支管。

12、可選的，鋅液輸送管上設(shè)置有石墨泵。

13、本發(fā)明的有益效果在于：

14、本發(fā)明提供的鋅蒸汽冷凝回收系統(tǒng)，通過(guò)鋅液循環(huán)支管向下噴灑溫度較低的鋅液，通過(guò)抽氣管向上抽取溫度較高的鋅蒸汽，使得鋅蒸汽在上升過(guò)程中與噴出的鋅霧充分接觸換熱，顯著提升了鋅蒸汽的冷凝效率。進(jìn)一步地，本發(fā)明在冷凝罐內(nèi)設(shè)置有多個(gè)穿透板，以在允許鋅液通過(guò)的同時(shí)降低鋅蒸汽的流動(dòng)速度，進(jìn)一步增加了鋅蒸汽和鋅霧的換熱時(shí)間。本發(fā)明利用相對(duì)于鋅蒸汽溫度較低的鋅液作為冷凝介質(zhì)，還能夠避免冷凝過(guò)程引入額外雜質(zhì)，使得冷凝后的產(chǎn)物無(wú)需再進(jìn)行分層或過(guò)濾工序。

15、再者，本發(fā)明的冷凝罐結(jié)構(gòu)緊湊、功能集中，可豎立布置，相較于傳統(tǒng)飛濺式冷凝器，本發(fā)明的冷凝系統(tǒng)通過(guò)優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，大大減小了占地面積。這不僅降低了建廠成本，還為生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)提供了更多的空間利用可能性，特別適用于空間有限的生產(chǎn)環(huán)境。

16、除此之外，本發(fā)明提供的鋅蒸汽冷凝回收系統(tǒng)采用全密閉設(shè)計(jì)，有效防止了鋅蒸汽在冷凝過(guò)程中的泄漏，從而滿足了某些對(duì)生產(chǎn)環(huán)境要求極高的特定工藝需求。這種設(shè)計(jì)不僅保障了生產(chǎn)安全，還減少了環(huán)境污染，符合現(xiàn)代冶金行業(yè)對(duì)環(huán)保的嚴(yán)格要求。全密閉的設(shè)計(jì)也有效減少了熱量的散失，提高了能源利用效率，降低了生產(chǎn)成本。

17、本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征在某種程度上將在隨后的說(shuō)明書中進(jìn)行闡述，并且在某種程度上，基于對(duì)下文的考察研究對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見(jiàn)的，或者可以從本發(fā)明的實(shí)踐中得到教導(dǎo)。本發(fā)明的目標(biāo)和其他優(yōu)點(diǎn)可以通過(guò)下面的說(shuō)明書來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。

技術(shù)特征：

1.一種鋅蒸汽冷凝回收系統(tǒng)，其特征在于：包括冷凝罐(1)，所述冷凝罐(1)的側(cè)壁連接有鋅蒸汽進(jìn)管(2)，所述冷凝罐(1)的頂面連接有抽氣管(3)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋅蒸汽冷凝回收系統(tǒng)，其特征在于：所述冷凝罐(1)內(nèi)設(shè)置有至少一個(gè)用于減緩鋅蒸汽流動(dòng)速度的穿透板(10)，所述穿透板(10)上開(kāi)設(shè)有多個(gè)通孔(11)以供鋅霧流通。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋅蒸汽冷凝回收系統(tǒng)，其特征在于：當(dāng)所述冷凝罐(1)內(nèi)具有多個(gè)穿透板(10)時(shí)，相鄰兩個(gè)所述穿透板(10)的通孔(11)在水平面上的投影的重合度小于100％。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋅蒸汽冷凝回收系統(tǒng)，其特征在于：所述穿透板(10)的數(shù)量與所述鋅液循環(huán)支管(7)的數(shù)量相同，所述穿透板(10)和所述鋅液循環(huán)支管(7)在所述冷凝罐(1)內(nèi)交替設(shè)置，每個(gè)所述鋅液循環(huán)支管(7)的下方均設(shè)置有所述穿透板(10)。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋅蒸汽冷凝回收系統(tǒng)，其特征在于：所述穿透板(10)水平地橫置于所述冷凝罐(1)中，或者，所述穿透板(10)傾斜地置于所述冷凝罐(1)中。

6.根據(jù)權(quán)利要求1的鋅蒸汽冷凝回收系統(tǒng)，其特征在于：每個(gè)所述噴嘴(8)上均設(shè)置有開(kāi)口朝向所述冷凝罐(1)底部的噴嘴保護(hù)罩(9)，所述噴嘴保護(hù)罩(9)采用耐高溫耐腐蝕合金板制成。

7.根據(jù)權(quán)利要求1～6任一所述的鋅蒸汽冷凝回收系統(tǒng)，其特征在于：所述坩堝(4)外壁設(shè)置有加熱裝置(12)，以將固態(tài)鋅熔化為液態(tài)鋅。

8.根據(jù)權(quán)利要求1～6任一所述的鋅蒸汽冷凝回收系統(tǒng)，其特征在于：當(dāng)所述冷凝罐(1)內(nèi)具有多個(gè)所述鋅液循環(huán)支管(7)時(shí)，相鄰兩個(gè)所述鋅液循環(huán)支管(7)上的噴嘴(8)交錯(cuò)排列。

9.根據(jù)權(quán)利要求1～6任一所述的鋅蒸汽冷凝回收系統(tǒng)，其特征在于：所述系統(tǒng)還包括高壓氮?dú)夤?13)，所述高壓氮?dú)夤?13)分別連接至所述鋅液輸送管(5)和每個(gè)所述鋅液循環(huán)支管(7)。

10.根據(jù)權(quán)利要求1～6任一所述的鋅蒸汽冷凝回收系統(tǒng)，其特征在于：所述鋅液輸送管(5)上設(shè)置有石墨泵(14)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于冶金固廢脫鋅領(lǐng)域，涉及一種鋅蒸汽冷凝回收系統(tǒng)，系統(tǒng)主要包括冷凝罐，冷凝罐的側(cè)壁連接有鋅蒸汽進(jìn)管，冷凝罐的頂面連接有抽氣管；坩堝設(shè)置于冷凝罐底部，其被配置為在盛放常溫狀態(tài)下的固態(tài)鋅和/或加熱狀態(tài)下的液態(tài)鋅；坩堝的底部連接有鋅液輸送管，鋅液輸送管從冷凝罐中穿出，并分支為鋅液回收支管和至少一個(gè)鋅液循環(huán)支管；鋅液循環(huán)支管從冷凝罐的側(cè)壁通入罐內(nèi)并固設(shè)于罐壁上，其位于罐內(nèi)的管段開(kāi)設(shè)有多個(gè)朝向冷凝罐底部的噴嘴；其中，鋅蒸汽進(jìn)管的設(shè)置位置低于鋅液循環(huán)支管。本發(fā)明向下噴灑溫度較低的鋅液、向上抽取溫度較高的鋅蒸汽，使得鋅蒸汽在上升過(guò)程中與噴出的鋅霧充分接觸換熱，顯著提升了鋅蒸汽的冷凝效率。

技術(shù)研發(fā)人員：彭強(qiáng),郭秀鍵,羅磊,安振龍,倪曉明,趙忠宇
受保護(hù)的技術(shù)使用者：重慶賽迪熱工環(huán)保工程技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6