Устройство для получения оксида цинка

(57) Сущност в которой р менты, выпо рунда и ус зазором к по ных плитах у рые от колл жидкий цин ные в камер бом испари воздух на ок цинка отводя почтительно ние, фильтр обеспечивает автотермично аучн фирм Обору ромыш Ксчет передачи тепла от нагретой суспензии белил на выходе из установки поступающему в зону реакции воздуху.Существенным недостатком описанной технической системы является необходимость сжигания природного газа для получения тепла не менее 480 ккал на каждый испаряемый килограмм жидкого цинка в связи с тем, что передача тепла реакции окисления на испарение цинка в ней невозможна,Целью изобретения является использование тепла реакции окисления паров цинка с исключением затрат природного газа на тепло для подогрева до кипения и испарение цинка.Суть изобретения заключается в создании устройства, конструктивно обеспечивающего передачу тепла, образующегося при зкзотермическом окислении паров цинка ким без ного стра- цин 2,) за ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР(56) 1. Горловский И.А. и Козулин Н.Адование заводов лакокрасочной иленности, Л.; Химия, 1980.2. Авторское свидетельство СССМ 53566, кл. С 22 В 19/34, 1936,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНСИДА ЦИНКА Изобретение относится к техничес системам производства оксида цинка примесей продуктов сгорания природ газа,Известны муфельные печи для получения цинковых белил /1/, Обогреваемые снаружи муфели испаряют находящийся внутри цинк, Пары цинка, вылетающие из муфеля, попадают в окислительный колодец, где образуются молекулы оксида цинка. Они отсасываются через осадительную камеру и белиловод специальным вентилятором(эксгаустером) и подаются на фильтрующую рукавную установку, Тепловая энергия экзотермической реакции окисления цинка кислородом воздуха в муфельных печах не используется.Указанный недостаток частично у нен в "Установке для получения окиси ка" (авт.св,1104723, опубли к.24.12,8 2 В 19/34//В 01 ) 19/00 ь: устройство содержит камеру, змещают испарительные элелненные в виде плит из карботановленные вертикально с ду. На каждых двух испарительстанавливают желоба, в котоектора через воронки подают . Через патрубки, размещене между соединенными желательными плитами, подают исление, Образующиеся пары т через патрубок отвода. Пред- воздух, подаваемый на окислеовать. Данное изобретение снижение энергозатрат за счет сти процесса. 1 з,п,ф-лы, 2 ил.кислородом воздуха, на нагрев новых потоков цинка и воздуха, вступающих в реакцию,Главной отличительной особенностьюпредлагаемой установки является конструкция реакционной камеры, служащей одновременно и для испарения цинка.Совмещение в одной зоне экзотермического процесса образования оксида цинка итеплопоглощающего процесса нагрева цинка до кипения и испарения цинка позволяетс минимальными потерями передавать тепло от источника к потребителю, Ни в прототипе, ни в других аналогичных устройствахэто не осуществлено. 15В реакционной камере выделяющеесятепло реакции поглощается стекающей постенкам пленкой жидкого и кипящего цин- .ка.Хорошая теплопроводность материала 20с высоким содержанием карбида кремнияпозволяет с большой эффективностью передавать тепло как на стекающий жидкийцинк, так и на воздух, подогреваемый с другойстороны плиты. 25Если в воздухе содержатся твердыемикрочастицы (пыль), то они как центры агрегатирования способствуют быстрому росту части оксида цинка, которые могутосаждаться в реакционной камере, Исключению осаждения частиц оксида цинка вреакционной камере способствует подача внее только фильтрованного воздуха. За секундное пребывание в реакционной камеречастицы оксида не успевает сагрегатироваться до размеров осаждающихся частиц,На фиг,1 изображено предлагаемое устройство; на фиг,2 - разрез А-А на фиг.1,Оно состоит из корпуса 1, в которомсверху выполнены коллекторы 2 для подачи. 40.жидкого цинка через воронки 3 в желоба 4,лежащие на торцах теплопередающих плит5. В боковой стенке 6 корпуса в верхнейчасти имеется труба 7 для подачи отфильтрованного воздуха в пространство между 45плитами 5, где установлена разделяющаяперегородка 8, На ней закреплены горизонтальные поперечные пластины 9, образую-,щие лабиринтный канал для воздуха. Подплитами 5 имеется зазор для прохождения 50воздуха в реакционную зону 10. Сверху реакционная камера ограничена полуцилиндром из керамической трубы 11. Со стороныбоковой стенки 6 трубы 11 наглухо вставлены в соответствующие гнезда, С противоположной стороны трубы 11 открыты восадительную камеру 12, переходящую вбелиловод 13. Стенки полуцилиндров труб11 над желобами 4 имеют свободные зазоры для протекания жидкого цинка из желобов на поверхности плит 5. На трубах 11 лежат теплоизолирующие облегченные плиты 14, В нижней части боковой стенки выполнены закладываемые гнезда 15 для газовых горелок на период розжига устройства. Осадительная камера 12 образована с боков центральными стенками 16 корпуса, сверху и снизу ограничивается верхней и нижней стенками корпуса.При подготовке устройства к работе его разогревают до температуры 950 С, С газовыми горелками через гнезда 15. Начинается процесс устойчивого автотермического окисления паров цинка, и подачу газа постепенно прекращают, На период разогрева устройства продукты сгорания направляют на отдельную фильтрующую установку.Работа устройства осуществляется следующим образом. Одним из известных способов производят плавление цинка и подачу его в коллектора 2, откуда самотеком цинк через желоба 4 стекает на внутренние (по отношению к реакционной зоне 10) поверхности плит 5. Через трубу 7 в пространство между плитами 5 засасывается фильтрованный воздух. Проходя по лабиринту с большой скоростью, воздух охлаждает плиту 5 и нагревается сам, Через щель между низом плиты 5 и подом корпуса 1 воздух устремляется в реакционную зону.10. За 0,0001 с молекулы паров цинка вступают в реакцию окисления с кислородом воздуха, выделяя . тепловую энергию 1270 ккал/кг вступившего в реакцию цинка. За счет. этого тепла температура в реакционной зоне поддерживается на уровне 1000 С. Стекая по плитамс двух сторон в эту зону поступает жидкий цинк, температура кипения которого 906 С. Он воспринимает избыточное тепло, испаряясь и давая новые порции паров цинкадля реакции, Образующийся оксид цинка состатками воздуха отсасывается через отрезки труб 11, осадительную камеру 12, белиловод 13 эксгаустером на фильтрующуюустановку с объемной скоростью по отношению к реакционной зоне 1 объем в секунду.Объединение реакционных камер в полисистему сокращает теплопотери в окружающее пространство, Вход в осадительнуюкамеру противотоком двух воздушных потоков, содержащих белила, способствует созданию оптимальных условий для предварительного осаждения образующих-ся крупных частиц белил. Использование тепловой энергии реакции окисления вместо энергии сжигания природного газа снижает потребность в нем примерно на 80;4 на каждый килограмм полученного оксида цинка.1774963 15 Формула изобретения 1. Устройство для получения оксида цинка, содержащее камеру, размещенные в ней с зазором между собой испарительные элементы, выполненные их карборунда, приспособление для подачи жидкого цинка на испарительные элементы, приспособление для подачи воздуха на окисление и патрубок для отвода паров оксида цинка, о тл ичаю щееся тем, что,с цельюснижения энергозатрат путем обеспечения автотермичности процесса, испарительные поверхности выполнены в виде плит и размещены вертикально с зазором к поду, приспособление для подачи жидкого цинка выполнено в виде желобов, установленных на каждых двух испарительных плитах, и коллектора с 5 воронками для подачи жидкого цинка в каждый желоб, приспособление для подачи воздуха на окисление выполнено в виде патрубков, размещенных в камере в зазоре между испарительными плитами, соединен ными желобом.2, Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что приспособление для подачи воздуха на окисление снабжено фильтром,,Папп оррек Гагарина, 10 изводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгор аказ 3944 ВНИИПИ Г фиг. 2 Составитель Ю.МономеТехред М,Моргентал Тираж Подписноедарственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5