一种通有载气的开放消解装置

1.本实用新型涉及固液反应装置技术领域，具体涉及一种通有载气的开放消解装置。


背景技术：

2.固液反应是指发生在固相与液相之间的反应，炉渣对耐火材料的侵蚀、炼钢转炉中石灰的溶解、废钢和铁合金的溶解、钢液和合金的凝固、铜转炉中石英的溶解等都属于冶炼过程液、固相间的重要反应。固液反应装置是其常用的设备，密闭的釜式反应装置在固液反应过程中会产生气体，该气体又会在反应釜内积聚，在此状态下浸取反应正向进行的程度有限，不利于反应完全、实现高效率原料利用。因此，亟需设计一种新的技术方案，以综合解决现有技术中存在的问题。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种通有载气的开放消解装置，能有效解决现有浸取正向反应程度有限，难以反应完全以及原料利用率低的问题。
4.为解决上述技术问题，本实用新型采用了以下技术方案：
5.一种通有载气的开放消解装置，包括载气装置、温度测量装置、搅拌装置、反应装置、冷凝装置和吸收装置；所述反应装置内容纳反应物、并对反应物的温度进行控制；所述载气装置与反应装置相连、持续提供载气并将反应装置生成的气体带出反应装置；所述温度测量装置与反应装置相连、测量反应装置内的反应温度；所述搅拌装置与反应装置相连、对反应装置内的反应物进行搅拌；所述冷凝装置与反应装置相连、对反应装置产生的水蒸气进行回收，回收水蒸气后的尾气经过冷凝装置进入吸收装置进行吸收。
6.优选地，载气装置与反应装置之间设有过渡装置，所述过渡装置包括用于防倒吸的防倒吸装置以及用于保证载气中水蒸气饱和的去离子水装置，所述载气装置依次通过防倒吸装置和去离子水装置与反应装置相连。
7.优选地，所述反应装置包括调节反应温度的油浴锅和置于油浴锅内的四口烧瓶，反应物置于四口烧瓶内，四口烧瓶的其中三个口分别连接温度测量装置、搅拌装置和冷凝装置，四口烧瓶的另一个口作为取样口使用。
8.优选地，所述载气装置为氮气瓶；所述温度测量装置为热电偶温度计；所述搅拌装置为搅拌电机；所述冷凝装置为蛇形冷凝管，所述吸收装置为吸收瓶；所述吸收瓶与蛇形冷凝管一端端部相连，且吸收瓶内盛有吸收液，所述吸收液吸收经过冷凝后的尾气中的有害气体。
9.优选地，四口烧瓶的取样口处拆卸设有用于保证四口烧瓶内气密性的橡胶塞；四口烧瓶的其它三个口处也均设有密封塞。
10.上述技术方案中提供的通有载气的开放消解装置，利用载气装置不断输出气体，使反应装置内生成的气体通过载气的持续流动被带出反应体系，使得反应体系中气体生成
物的分压始终维持在一个较低的水平，促使反应不断向正向移动，从而有效提高反应速率和原料利用率；之后通过设置温度测量装置对反应装置内反应物的温度进行测量，确保适宜的反应温度；通过搅拌装置对反应装置内的反应物进行搅拌，加快反应物的反应速率；通过冷凝装置对反应装置内产生的水蒸气进行冷凝回收，并利用吸收装置对回收水蒸气后的尾气进行吸收，防止尾气中的有害气体扩散到空气中，对人体造成危害。
11.为了载气装置能够高效地对反应装置内气体进行带出，本实用新型在载气装置与反应装置之间设置了包括防倒吸装置和去离子水装置的过渡装置，增设防倒吸装置可有效防止反应装置内的反应物倒吸至载气装置内，增设的去离子水装置可使载气中的水蒸气达到饱和状态，以防止其带走反应装置内的水蒸气。
12.本实用新型的反应装置采用油浴锅和四口烧瓶的组合装置，四口烧瓶的其中三个口分别与温度测量装置、搅拌装置和冷凝装置相连，四口烧瓶的另一个口作为取样口使用，用于反应物的添加和取样；同时冷凝装置与吸收装置相连，吸收装置内装有吸收液，利用吸收液对冷凝后的尾气中的有害气体进行吸收；最后为了保证各个设备的连接紧密性，在四口烧瓶的每个连接口处均设置密封塞，提高反应装置内部的密封性，保证固液反应无污染进行。
附图说明
13.图1为本实用新型所述通有载气的开放消解装置的结构示意图。
14.图中：1.氮气瓶；2.防倒吸装置；3.去离子水装置；4.热电偶温度计；5.搅拌电机；6.四口烧瓶；7.油浴锅；8.蛇形冷凝管；9.吸收瓶。
具体实施方式
15.为了使本实用新型的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本实用新型进行具体说明。应当理解，以下文字仅仅用以描述本实用新型的一种或几种具体的实施方式，并不对本实用新型具体请求的保护范围进行严格限定。
16.本实用新型采取的技术方案如图1所示，以固体为富镁尾矿、蛇纹石、钢渣等，介质液体为氯化铵、醋酸、醋酸铵等为例，对本实用新型的通有载气的开放消解装置进行说明，该装置包括氮气瓶1、热电偶温度计4、搅拌电机5、油浴锅7和四口烧瓶6、蛇形冷凝管8以及吸收瓶9；四口烧瓶6内容纳上述固液物质，且四口烧瓶6置于油浴锅7内，油浴锅7对四口烧瓶6内反应物的温度进行控制，油浴锅7可提供20℃~400℃的恒温环境；氮气瓶1的氮气流速可调，其与四口烧瓶6相连、持续提供氮气并将四口烧瓶6内生成的气体带出反应体系；另外，在氮气瓶1与四口烧瓶6之间设有过渡装置，过渡装置包括用于防倒吸的防倒吸装置2以及用于保证载气中水蒸气饱和的去离子水装置3，氮气瓶1依次通过防倒吸装置2和去离子水装置3与四口烧瓶6相连；热电偶温度计4的精度为0.1℃，热电偶温度计4与四口烧瓶6相连、测量四口烧瓶6内的反应温度；搅拌电机5与四口烧瓶6相连、对四口烧瓶6内的反应物进行搅拌，本实施例中搅拌电机5采用其高度、扇叶均可调整更换的电机，其转速在20rpm~2200rpm范围内可调；蛇形冷凝管8与四口烧瓶6相连、对其产生的水蒸气进行回收，回收水蒸气后的尾气经过蛇形冷凝管8进入吸收瓶9进行吸收，吸收瓶9内盛有吸收液，吸收经过冷凝后的尾气中的有害气体；四口烧瓶6四个口的具体连接关系为，四口烧瓶6的其中三个口
分别连接热电偶温度计4、搅拌电机5和蛇形冷凝管8，另一个口作为取样口使用；本实施例中四口烧瓶6的可承受温度20℃~400℃，压力1.15bar，容积为1l。
17.另外，为了保证反应地顺利进行，四口烧瓶6的取样口处拆卸设有用于保证四口烧瓶6内气密性的橡胶塞，取样口在非取样时间使用橡胶塞密封，连接保证装置气密性，可承受气压1.15bar；四口烧瓶6的其它三个口处也均设有密封塞。
18.本实用新型的通有载气的开放消解装置，在运行时可先对整个装置的气密性进行检测，检测完毕后，首先调整氮气瓶的气阀，保证载气环境充分，再检查蛇形冷凝管和热电偶温度计的工作是否正常，检测调整完毕后，由取样口将氯化铵、醋酸、醋酸铵等反应溶液添加至反应器四口烧瓶中，开启油浴锅将反应溶液加热达到指定实验温度稳定，调整搅拌电机转速达到指定转速稳定，再由取样口将富镁尾矿、蛇纹石、钢渣等反应固体加入反应器四口烧瓶中，即可进行后续反应物的持续高效反应。
19.上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在获知本实用新型中记载内容后，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对其作出若干同等变换和替代，这些同等变换和替代也应视为属于本实用新型的保护范围。