一种硫化锌的制备生产线的制作方法

文档序号:14930963发布日期:2018-07-13 18:12阅读:385来源:国知局

本实用新型涉及一种硫化锌的制备生产线,该硫化锌可用光学成像上使用。



背景技术:

目前硫化锌市场应用不断拓展,特别是在红外成像领域得到快速发展。红外成像技术具有作用距离远、抗干扰性强、穿透烟尘、雾霾能力强、可全天候、全天时工作等优点,在红外跟踪、搜索、识别、探测、制导等军用和民用领域得到极为广泛的应用,硫化锌作为基础材料,在红外成像技术领域有广泛的需求。

市场上普通硫化锌不能满足红外材料的要求,原因是其中的金属杂质含量较高,从而影响到红外材料的性能。其中杂质铁含量较高影响红外线的穿透率,使目前普通硫化锌无法满足红外材料应用要求。申请人于申请日2015.01.27申请的专利号201510040030.X公开了一种生产设备可生产符合光学上使用的硫化锌,但是该生产设备还是存在一下缺陷: 1、硫化锌反应釜生成硫化锌的同时也生成了硫酸,而这些硫酸排除后直接再送至硫酸锌反应釜中循环反应,这样,一旦硫化锌中的杂质未完全去除,那么这些杂质将会持续存在系统中,影响硫化锌的纯度;2、该生产设备中,水洗釜的水洗效果并不明显,而且水洗后的杂液中不能得到有效的出料;3.在整个系统中使用硫化锌进入到硫化锌反应釜中参与反应后,一些硫化氢会从硫化锌反应釜中排出,而该硫化氢目前都是利用水洗塔进行吸收,这样就造成了极大的浪费。



技术实现要素:

本实用新型所要解决的技术问题是:提供一种硫化锌的制备生产线,该硫化锌的制备生产线制备的硫化锌纯度更高,并且对硫化氢进行回收利用,对杂液和上清液进行统一处理,从而极大的提高了原料的利用率,减少了浪费,降低了成本。

为解决上述技术问题,本实用新型的技术方案是:一种硫化锌的制备生产线,包括:

硫酸锌反应釜和与该硫酸锌反应釜配套的第一缓存罐,该硫酸锌反应釜设置有氧化锌添加口和硫酸溶液添加口,该第一缓存罐设置于硫酸锌反应釜的下游且第一缓存罐的进料口与硫酸锌反应釜的出料口管道连通;

设置于第一缓存罐下游的固液过滤装置,该固液过滤装置的进料口与第一缓存罐的出料口之间管道连通;

设置于固液过滤装置下游的至少二套除杂装置,该除杂装置之间相互串联,除杂装置包括除杂反应釜和除杂缓存罐,该除杂反应釜设置有进料口、出料口和除杂液添加口和杂质排出口,位于上游的除杂反应釜的进料口与固液过滤装置的出料口之间管道连通,位于上游的除杂反应釜的出料口与其对应的除杂缓存罐的进料口管道连通,而除杂缓存罐的出料口与位于下游的除杂装置的除杂反应釜的进料口连通;

设置于除杂装置下游的硫化锌反应釜和与其配套的第二缓存罐,该硫化锌反应釜上设置有进料口、出料口、硫化氢添加口和硫酸导出口和硫化氢导出口,该硫化锌反应釜的进料口与上游的除杂装置的除杂缓存罐的出料口管道连通;

所述硫化氢添加口与硫化氢钢瓶的出气阀之间管道连通,硫化氢导出口与硫化氢回收系统连通;

设置于硫化锌反应釜下游的水洗釜,该水洗釜设置有进料口、出料口、纯净水添加口和杂液流出口,所述水洗釜的进料口与第二缓存罐的出料口管道连通;水洗釜的纯净水添加口与纯净水添加管路连通;

设置于水洗釜下游的硫化锌储罐,硫化锌储罐上设置有进料口、出料口、上清液出口,所述水洗釜的出料口与硫化锌储罐的进料口连通;

设置于水洗釜下游的除杂罐,该除杂罐设置有进液口、除杂液添加管口和出液口,所述杂液流出口和硫酸导出口均与除杂罐上的进液口之间管道连通;

设置于除杂罐下游的上清液储罐,上清液储罐上设置有进液口、出液口、硫化氢入口和硫化氢出口,上清液储罐的底部设置有沉淀排出口,所述除杂罐的出液口和上清液储罐的进液口之间通过带过滤器的过滤管路连通,所述沉淀排出口与硫化锌储罐的进料口管道连通,硫化氢入口与硫化氢钢瓶的出气阀连通,硫化氢出口与硫化氢回收系统连通;

设置于上清液储罐下游的浓缩罐,浓缩罐上设置有进液口、硫酸回流口和蒸气导出管,所述浓缩罐的进液口与上清液储罐的出液口管道连通,浓缩罐的外部设置有加热装置;

浓度调配罐,浓度调配罐上设置有进液口和出液口,浓缩罐上的硫酸回流口与浓度调配罐的进液口管道连通,浓度调配罐的出液口与硫酸锌反应釜的硫酸溶液添加口管道连通;

热水罐,所述热水罐设置有加热口并与蒸气导出管连通,热水罐的底部设置有出水口,该出水口连通有对硫化氢钢瓶喷淋的喷淋管路;

设置于水洗釜下游的离心机,该硫化锌储罐的出料口与离心机的进料口之间管道连通;

烘干装置和粉碎装置,该烘干装置设置于离心机下游,该粉碎装置设置于烘干装置的下游。

其中优选的,所述硫化氢回收系统包括一个硫化氢回收罐,该硫化氢回收罐上设置有硫化氢入口、硫酸出口和硫酸锌入口,该硫化氢回收罐上的硫化氢入口与硫化锌反应釜的硫化氢导出口管道连通,所述上清液储罐的硫化氢出口与该硫化氢回收罐上的硫化氢入口连通,所述硫化锌反应釜的硫化氢导出口还与上清液储罐的硫化氢入口管道连通。

其中优选的,所述水洗釜内还设置有搅拌装置,该搅拌装置包括固定于水洗釜上端的电机和转动安装于水洗釜内部的主轴,电机的输出轴与主轴传动连接,主轴上设置有第一类叶片、第二类叶片和第三类叶片,所述第一类叶片固定于主轴的底部且自由端向上倾斜延伸,所述第二类叶片固定于主轴的中部且与主轴垂直;第三类叶片固定于主轴的上部且自由端向下倾斜延伸。

其中优选的,所述第一类叶片的长度大于第二类叶片,第二类叶片和第三类叶片的边缘处于同一圆柱面上。

其中优选的,所述硫化氢钢瓶的出气阀的上方设置有抽气罩,该抽气罩连接有抽气管路,该抽气管路与该硫化氢回收罐上的硫化氢入口连接。

采用了上述技术方案后,本实用新型的效果是:1、该硫化锌的制备生产线利用硫化氢回收系统来处理硫化锌反应釜中多余的硫化氢,提高了硫化氢的使用率,减少了浪费;2、该生产线的水洗釜的杂液流出口和硫化锌反应釜的硫酸导出口均与除杂罐上的进液口之间管道连通,因此,利用除杂罐可以对杂液、上清液还有硫化锌反应罐中的硫酸进行处理,去除亚铁离子后再通过过滤器过滤,这样尽可能的减少了在固液过滤装置下游段中产生的金属污染;3、利用上清液储罐和浓缩罐可以对回流的硫酸、杂液和上清液中含有的硫酸锌进行取出,通入硫化氢后使其生成硫化锌沉淀,而与此同时还能回收利用一部分硫化氢,同时,通过浓缩罐浓缩后得到浓度较高的硫酸,再进入到浓度调配罐中调配硫酸浓度后方可循环添加;而浓缩罐在加热过程中产生的蒸气可以利用到热水罐中回收热量,这样得到的热水用于硫化氢钢瓶的汽化中,使能量得到了回收利用,整个生产线结构合理,原料得以充分利用,节省了生产成本。

又由于所述水洗釜内还设置有搅拌装置,该搅拌装置包括包括固定于水洗釜上端的电机和转动安装于水洗釜内部的主轴,电机的输出轴与主轴传动连接,主轴上设置有第一类叶片、第二类叶片和第三类叶片,所述第一类叶片固定于主轴的底部且自由端向上倾斜延伸,所述第二类叶片固定于主轴的中部且与主轴垂直;第三类叶片固定于主轴的上部且自由端向下倾斜延伸,该搅拌装置用于水洗釜中可以使硫化锌得以充分搅拌,第三类叶片将上部含水量多的硫化锌向下挤压,而第一类叶片将沉淀于下部相对含水量低的硫化锌向上提起,这样上部硫化锌和下部的硫化锌均向中部流动并由中部的第二类叶片搅动外,最终从水洗釜的内壁落下,整个搅拌过程更加充分,使硫化锌与水得到了充分接触水洗,清洗效果更好,结构更加简单。

又由于所述硫化氢钢瓶的出气阀的上方设置有抽气罩,该抽气罩连接有抽气管路,该抽气管路与该硫化氢回收罐上的硫化氢入口连接,这样一旦硫化氢钢瓶处出现泄漏时,可以通过抽气罩抽吸将硫化氢抽走,避免对人员造成伤害。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型实施例中除杂装置上游的结构示意图;

图2是本实用新型实施例中除杂装置到离心机之间的结构示意图;

图3是本实用新型实施例中离心机下游的结构示意图;

图4是水洗釜的结构示意图;

附图中:1.硫酸锌反应釜;2.第一缓存罐;3.固液过滤装置;4.上游除杂反应釜;5.上游除杂缓存罐;6.中游除杂反应釜;7.中游除杂缓存罐;8.下游除杂反应釜;9.下游除杂缓存罐;10.硫化锌反应釜;11.第二缓存罐;12.水洗釜;121.杂液流出口;122.纯净水添加口;123.电机;124. 主轴;125.第一类叶片;126.第二类叶片;127.第三类叶片;13.离心机; 14.烘干装置;15.粉碎装置;16.除杂罐;161.进液口;162.除杂液添加管口;17.硫化锌储罐;171.上清液出口;18.上清液储罐;181.硫化氢入口;182.硫化氢出口;183.沉淀排出口;19.浓缩罐;191.蒸气导出管; 192.硫酸回流口;20.硫化氢回收罐;201.硫化氢入口;202.硫酸锌入口;203.硫酸出口;21.硫化氢钢瓶;22.热水罐;23.浓度调配罐;24. 抽气罩。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述。

如图1至图4所示,一种硫化锌的制备生产线,包括:

硫酸锌反应釜1和与该硫酸锌反应釜1配套的第一缓存罐2,该硫酸锌反应釜1设置有氧化锌添加口和硫酸溶液添加口,该第一缓存罐2 设置于硫酸锌反应釜1的下游且第一缓存罐2的进料口与硫酸锌反应釜 1的出料口管道连通;硫化锌反应釜10和第一缓存罐2可根据实际的生产效率选择多套。

设置于第一缓存罐2下游的固液过滤装置3,该固液过滤装置3的进料口与第一缓存罐2的出料口之间管道连通;固液过滤装置3可先过滤掉初始添加时带入打固态杂质。

设置于固液过滤装置3下游的至少二套除杂装置,该除杂装置之间相互串联,除杂装置包括除杂反应釜和除杂缓存罐,该除杂反应釜设置有进料口、出料口和除杂液添加口和杂质排出口,位于上游的除杂反应釜的进料口与固液过滤装置3的出料口之间管道连通,位于上游的除杂反应釜的出料口与其对应的除杂缓存罐的进料口管道连通,而除杂缓存罐的出料口与位于下游的除杂装置的除杂反应釜的进料口连通;本实施例中,除杂装置包括上游除杂反应釜4、中游除杂反应釜6、下游除杂反应釜8、上游除杂缓存罐5、中游除杂缓存罐7、下游除杂缓存罐9。除杂液添加口例如可添加双氧水后再添加氢氧化钠即可去除硫酸锌中的Fe3+;所述除杂反应釜内设置有搅拌装置,该搅拌装置包括转动安装于除杂反应釜内的搅拌轴,该除杂反应釜的顶部安装有动力装置,该动力装置与搅拌轴之间传动连接。

设置于除杂装置下游的硫化锌反应釜10和与其配套的第二缓存罐 11,该硫化锌反应釜10上设置有进料口、出料口、硫化氢添加口和硫酸导出口和硫化氢导出口,该硫化锌反应釜10的进料口与上游的除杂装置的除杂缓存罐的出料口管道连通;在该硫化锌反应釜10中,通过通入硫化氢与硫酸锌反应生成硫化锌和硫酸;

所述硫化氢添加口与硫化氢钢瓶21的出气阀之间管道连通,硫化氢导出口与硫化氢回收系统连通。

设置于硫化锌反应釜10下游的水洗釜12,该水洗釜12设置有进料口、出料口、纯净水添加口122和杂液流出口121,所述水洗釜12的进料口与第二缓存罐11的出料口管道连通;水洗釜12的纯净水添加口122 与纯净水添加管路连通;

设置于水洗釜12下游的硫化锌储罐17,硫化锌储罐17上设置有进料口、出料口、上清液出口171,所述水洗釜12的出料口与硫化锌储罐 17的进料口连通;为了方便系统连续不但运行,硫化锌储罐17的可为多个且并联设置,当一个硫化锌储罐17储存满后,可切换另一个硫化锌储罐17储存。

设置于水洗釜12下游的除杂罐16,该除杂罐16设置有进液口161、除杂液添加管口162和出液口,所述杂液流出口121和硫酸导出口均与除杂罐16上的进液口161之间管道连通,该除杂罐16的目的用来去除生产后段所带来的杂质。

设置于除杂罐16下游的上清液储罐18,上清液储罐18上设置有进液口161、出液口、硫化氢入口181和硫化氢出口182,上清液储罐 18的底部设置有沉淀排出口183,所述除杂罐16的出液口和上清液储罐18的进液口161之间通过带过滤器的过滤管路连通,所述沉淀排出口183与硫化锌储罐17的进料口管道连通,硫化氢入口181与硫化氢钢瓶21的出气阀连通,硫化氢出口182与硫化氢回收系统连通;

设置于上清液储罐18下游的浓缩罐19,浓缩罐19上设置有进液口161、硫酸回流口192和蒸气导出管191,所述浓缩罐19的进液口 161与上清液储罐18的出液口管道连通,浓缩罐19的外部设置有加热装置;

浓度调配罐23,浓度调配罐23上设置有进液口161和出液口,浓缩罐19上的硫酸回流口192与浓度调配罐23的进液口161管道连通,浓度调配罐23的出液口与硫酸锌反应釜1的硫酸溶液添加口管道连通;

热水罐22,所述热水罐22设置有加热口并与蒸气导出管191连通,热水罐22的底部设置有出水口,该出水口连通有对硫化氢钢瓶21喷淋的喷淋管路;

设置于水洗釜12下游的离心机13,该硫化锌储罐17的出料口与离心机13的进料口之间管道连通;

烘干装置14和粉碎装置15,该烘干装置14设置于离心机13下游,该粉碎装置15设置于烘干装置14的下游。

其中优选的,所述硫化氢回收系统包括一个硫化氢回收罐20,该硫化氢回收罐20上设置有硫化氢入口201、硫酸出口203和硫酸锌入口 202,该硫化氢回收罐20上的硫化氢入口201与硫化锌反应釜10的硫化氢导出口管道连通,所述上清液储罐18的硫化氢出口182与该硫化氢回收罐20上的硫化氢入口201连通,所述硫化锌反应釜10的硫化氢导出口还与上清液储罐18的硫化氢入口201管道连通。

所述水洗釜12内还设置有搅拌装置,该搅拌装置包括固定于水洗釜12上端的电机123和转动安装于水洗釜12内部的主轴124,电机123的输出轴与主轴124传动连接,主轴124上设置有第一类叶片125、第二类叶片126和第三类叶片127,所述第一类叶片125固定于主轴124 的底部且自由端向上倾斜延伸,所述第二类叶片126固定于主轴124的中部且与主轴124垂直;第三类叶片127固定于主轴124的上部且自由端向下倾斜延伸。所述第一类叶片125的长度大于第二类叶片126,第二类叶片126和第三类叶片127的边缘处于同一圆柱面上。

所述硫化氢钢瓶21的出气阀的上方设置有抽气罩24,该抽气罩24 连接有抽气管路,该抽气管路与该硫化氢回收罐20上的硫化氢入口 201181连接。

上述的管路中,包含了本领域技术人员中常用的阀门、流量计、压力计等,本领域技术人员可以根据工作原理设置在对应的管路上,因此为了简化,上述的阀门、仪表在附图中未描述。

以上所述实施例仅是对本发明的优选实施方式的描述,不作为对本发明范围的限定,在不脱离本发明设计精神的基础上,对本发明技术方案作出的各种变形和改造,均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

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