CN103806011A - 蓄电池极板循环水洗系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种蓄电池极板循环水洗系统及方法,属蓄电池极板清洗领域,包括:循环水制备装置的出水口经管路顺次与极板清洗槽、中和装置、过滤器以及该循环水制备装置的进水口连通,形成循环水通路;加药装置与循环水制备装置的加药口连接;中和装置设有中和剂加入口;过滤器设有出渣口;集控装置的控制端分别与极板清洗槽的控制端、中和室的控制端、循环水制备装置的控制端及加药装置的控制端电连接。该系统将废水除铅过程与极板清洗过程有效结合起来,有效的除去清洗循环水中的铅,避免含铅水排放对环境造成的污染。不但清洗效率高,清洗效果好,且可以大量减少清洗用水。
Description
技术领域
本发明涉及蓄电池极板清洗领域,特别是涉及一种蓄电池极板循环水洗系统及方法。
背景技术
蓄电池的极板一般为多孔结构,在极板生产过程中这些孔内会残余一定量的硫酸,需要通过水洗的方式将其除去,从而提高蓄电池的使用性能和寿命。
目前国内极板清洗的方式主要以自来水浸泡,人工清洗为主,这不但耗费了大量的人力物力,而且极板清洗的效率低,质量参差不齐,无法保证蓄电池的性能,另外还会产生大量的含酸含铅工业废水。
有些蓄电池生产厂家采用了一些设备或者水洗工艺来提高极板清洗效率,降低清洗时间,减少用水量,如中国发明专利“一种铅酸蓄电池极板化成后正极板清洗方法”(申请号:201010240453.3,申请公布号:CN101922012A)采用1~2%的NaOH溶液作为浸泡液进行极板清洗,解决了用水量大的问题;发明专利“极板清洗机”(申请号:201110386428.0,申请公布号:CN103128076A)实现了极板清洗流水化,极板清洗比较均匀,提高了极板清洗效率,降低了工人的劳动强度;专利“蓄电池极板洗涤工艺”(申请号:200410023333.2,公开号:CN1585164A)提供了一种节能低耗,降低污染排放的蓄电池极板洗涤工艺。采用上述设备或方法均可以勉强达到行业的技术标准,但仍存在极板清洗过程中,废水含铅高排放易造成污染的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种蓄电池极板循环水洗系统及方法,在能快速、高效率、高质量、低能耗水耗的实现极板清洗的前提下,将废水除铅过程与极板清洗过程有效结合起来,避免废水排放对环境造成污染。
为解决上述技术问题,本发明提供一种蓄电池极板循环水洗系统,包括:
极板清洗槽、中和装置、过滤器、循环水制备装置、存渣池、加药装置和集控装置;其中,
所述循环水制备装置的出水口经管路顺次与所述极板清洗槽、中和装置、过滤器以及该循环水制备装置的进水口连通,形成循环水通路;
所述加药装置与所述循环水制备装置的加药口连接;
所述中和装置设有中和剂加入口;
所述过滤器设有出渣口;
所述集控装置的控制端分别与所述极板清洗槽的控制端、所述中和室的控制端、所述循环水制备装置的控制端及所述加药装置的控制端电连接。
本发明还提供一种蓄电池极板循环水洗方法,采用本发明的蓄电池极板循环水洗系统,包括以下步骤:
制备循环水:向所述系统的循环水制备装置中加入自来水,通过所述系统的集控装置控制所述系统的加药装置向所述循环水制备装置中加入添加剂和抗氧化剂,使所述循环水制备装置中的循环水按质量百分比含5~6%的添加剂和含1.0%~1.5%的抗氧化剂,待循环水的pH值为8.5~9.0,则完成循环水是制备;
清洗蓄电池极板:将所述循环水制备装置中的循环水输送入所述系统的极板清洗槽,将待清洗的蓄电池极板放入所述极板清洗槽,在所述极板清洗槽内以喷水旋转方式对所述蓄电池极板进行清洗,每次清洗时间为25~30min,若所述极板清洗槽中循环水的pH值降至4.5~5.0,则停止清洗进行循环水再生;
循环水再生:所述循环水制备装置停止清洗后,将所述极板清洗槽中pH值降至4.5~5.0的循环水送入所述系统的中和装置,经中和剂中和调节pH值为6.5~7.0,待循环水内铅完全沉淀后,将所述中和装置的出水送入所述系统的过滤器进行过滤,将过滤后的含铅沉淀经所述过滤器的残渣排出口排出,过滤后的循环水进入所述循环水制备装置,重复进行上述制备循环水的步骤,直至待清洗的蓄电池极板清洗完毕。
本发明的有益效果为:通过将极板清洗槽、中和装置、过滤器和循环水制备装置有机连接,形成循环水通路,通过中和装置和过滤器的作用,可在循环水再生前进行除铅处理,该系统将废水除铅过程与极板清洗过程有效结合起来,有效的除去清洗循环水中的铅,避免含铅水排放对环境造成的污染。该系统结构简单,可循环水洗蓄电池极板,不但清洗效率高,清洗效果好,且可以大量减少清洗用水。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域的普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本发明实施例提供的蓄电池极板循环水洗系统结构图;
图2为本发明实施例提供的蓄电池极板循环水洗系统的极板清洗槽的结构图;
图3为图2中A处的剖面示意图;
图4为本发明实施例提供的蓄电池极板循环水洗方法流程图;
图中各标号对应的部件名称为:1-循环水泵;2-循环水管电磁阀门;3-循环水喷头;4-总出水管电磁阀门;5-总出水管;6-循环水管;7-进水管;8-筒体。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明的保护范围。
图1所示为本发明实施例提供的蓄电池极板循环水洗系统,该系统包括:极板清洗槽、中和装置、过滤器、循环水制备装置、存渣池、加药装置和集控装置;
其中,循环水制备装置的出水口经管路顺次与极板清洗槽、中和装置、过滤器以及该循环水制备装置的进水口连通,形成循环水通路;
加药装置与循环水制备装置的加药口连接;
中和装置设有中和剂加入口;
过滤器设有残渣排出口;
集控装置的控制端分别与极板清洗槽的控制端、中和室的控制端、循环水制备装置的控制端及加药装置的控制端电连接。
图2、3所示为上述水洗系统的极板清洗槽,包括:筒体8、进水管7、总出水管5、总出水电磁阀门4、若干循环水管6、若干循环水电磁阀门2、若干循环水喷头3和循环水泵1;
筒体上设有总进水口;优选的,筒体为圆形筒体;
筒体底部中心部位设置总出水管;
筒体内设置循环水泵,循环水泵的进水管与总出水管连接;
若干循环水管围绕筒体均匀分布设置,若干循环水管的下端与循环水泵的出水管连接;
若干循环水管的上端均设有循环水喷头,各循环水喷头围绕筒体均匀分布设置在筒体内,各循环水喷头设置在筒体的中间部位(筒体高度方向上的中间部位);
总出水管上设有总出水电磁阀门;
各循环水管上分别设置循环水电磁阀门。
上述结构的极板清洗槽可以形成水旋转的方式清洗筒体内的蓄电池极板,解决了蓄电池极板清洗不均匀的问题,并可缩短极板清洗时间,提高极板清洗效率。
上述水洗系统中,各循环水喷头均在水平方向上沿逆时针倾斜设置在筒体内。
上述水洗系统中,在水平方向上,各循环水喷头与极板清洗槽的槽壁的夹角a为100-150°(参见图3),各循环水喷头的出水量为20~25m3/h。
上述水洗系统还包括存渣池,存渣池与过滤器的残渣排出口连接,可以存放过滤器排出的含铅残渣。
上述水洗系统中,集控装置采用PLC控制装置,通过集控装置可以程序性的控制各装置的阀门、水泵的开启或关闭。
该水洗系统,通过将极板清洗槽、中和装置、过滤器和循环水制备装置有机连接成循环水通路,通过集控装置控制极板清洗槽、中和装置和连接在循环水制备装置上的加药装置,形成循环水清洗蓄电池极板,大量减少了极板清洗用水量,并且中和装置、过滤器可在对极板清洗槽排出的水进入循环水制备装置再生前,进行除铅处理,将废水除铅过程与极板清洗过程有效结合起来,有效的除去清洗循环水中的铅,避免了含铅水排放造成的污染。由于,循环水制备装置上设置加药装置,可向循环水中加入添加剂和抗氧化剂,从而阻止了蓄电池极板在清洗过程中的氧化进程,保证蓄电池的干电荷性能不会降低。该系统有效简化了蓄电池极板清洗工艺的装置和步骤。
下面结合附图和具体实施例对本发明的系统做进一步说明:
本发明实施例的蓄电池极板循环水洗系统包括:极板清洗槽、中和装置、过滤器、循环水制备装置、存渣池、加药装置和集控装置;其中极板清洗槽为极板水洗装置,中和装置、加药装置,循环水制备装置和集控装置构成了酸碱自动控制、循环水制备系统;过滤器和存渣池组成了过滤系统。
上述系统中的极板清洗槽为圆柱形,容积10m3,极板清洗槽底部设置有直径为30cm的总出水管,总出水管内设置循环水泵,总出水管两侧设置有六条与极板清洗槽中部相连接的循环水管,循环水管的直径为5cm,每个循环水管的另一端均配置有循环水喷头,循环水喷头以一定的水平角度均匀分散在清洗槽内的四周,构成了一个旋转的极板水洗装置。
利用上述蓄电池极板循环水洗系统对蓄电池极板循环水洗的主要技术参数如下:极板清洗槽中的初始循环水的量为9m3,pH值为8.5~9.0,循环水喷头与极板清洗槽的角度为120°,出水量为20~25m3/h,极板清洗槽内的循环水pH值为4.5~5.0时进行循环水再生,首先经过过滤器过滤除去沉淀物和悬浮颗粒,保证循环水中的悬浮颗粒的直径小于100μm,然后在循环水制备装置中加入NaHCO3、NaSO3,保持循环水中NaHCO3的浓度5~6%,NaSO3的浓度1.0~1.5%,这时循环水的pH值为8.5~9.0,完成了循环水的再生。
如图4所示,本发明实施例还提供一种蓄电池极板循环水洗方法,采用上述的蓄电池极板循环水洗系统,包括以下步骤:
制备循环水:向系统的循环水制备装置中加入自来水,通过系统的集控装置控制系统的加药装置向循环水制备装置中加入添加剂和抗氧化剂,使循环水制备装置中的循环水按质量百分比含5~6%的添加剂和含1.0%~1.5%的抗氧化剂,待循环水的pH值为8.5~9.0,则完成循环水是制备;
清洗蓄电池极板:将循环水制备装置中的循环水输送入系统的极板清洗槽,将待清洗的蓄电池极板放入极板清洗槽,在极板清洗槽内以喷水旋转方式对蓄电池极板进行清洗,每次清洗时间为25~30min,若极板清洗槽中循环水的pH值降至4.5~5.0,则停止清洗进行循环水再生;
循环水再生:循环水制备装置停止清洗后,将极板清洗槽中pH值降至4.5~5.0的循环水送入系统的中和装置,经中和剂中和调节pH值为6.5~7.0,待循环水内铅完全沉淀后,将中和装置的出水送入系统的过滤器进行过滤,将过滤后的含铅沉淀经过滤器的残渣排出口排出,过滤后的循环水进入循环水制备装置,重复进行上述制备循环水的步骤,直至待清洗的蓄电池极板清洗完毕。
上述水洗方法中,清洗蓄电池极板步骤中,在极板清洗槽内以喷水旋转方式对蓄电池极板进行清洗包括:
集控装置控制关闭极板清洗槽的总出水管电磁阀门,开启极板清洗槽的循环水管电磁阀门,开启极板清洗槽的循环水泵,极板清洗槽循环水喷头喷出的循环水开始在极板清洗池内旋转,以旋转方式对极板清洗槽内的蓄电池极板进行清洗。
上述水洗方法中,向循环水制备装置中加入添加剂为NaHCO3,加入的抗氧化剂为Na2SO3。
上述方法中,由于在极板清洗槽内以喷水旋转方式对蓄电池极板进行清洗,保证了极板清洗的均匀性一致性。清洗用的循环水中NaHCO3的加入能够有效的中和极板孔中参与的硫酸,极板清洗时间为25-30min,相对于传统水洗工艺缩短了四分之一,提高了水洗效率。极板清洗水进行循环利用,极板水洗用水量降低了90%以上。清洗用的循环水NaSO3的加入有效的阻止了极板在清洗过程中的氧化进程,保证其干电荷性能不会降低。另外NaHCO3、NaSO3的加入有效的除去了清洗水中的铅,将废水除铅过程和极板清洗过程结合起来。该方法简化了蓄电池极板循环水洗工艺流程,节省了人力资源和资金投入。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明
本发明中的极板清洗槽为圆柱形,底部中心设置有总出水管,总出水管两侧设置有六条循环水管;总出水管内设置循环水泵,循环水管的底端与极板清洗槽中部的总出水管中的循环水泵相连,并且循环水管顶端配置有循环水喷头,循环水喷头以一定的水平角度均匀分散在极板清洗槽四周,各循环水喷头处于极板清洗槽高度方向上的中间部位,每条循环水管上均设置有电磁阀门,极板清洗槽的总出水管与中和装置的进水口连接,中和装置的出水口与过滤器的进水口连接,过滤器的出水口与循环水制备装置的进水口连接,过滤器的出渣口与存渣池的进口连接,循环水制备装置的出水口与极板清洗槽的进水口连接,集控装置内的pH控制装置分别与极板清洗槽、中和装置、循环水制备装置连接,用于调节和控制各阶段的pH值;另外集控装置还与加药装置连接,用于控制抗氧化剂(Na2SO3)、添加剂(NaHCO3)的加入,以上构成了整个蓄电池极板循环水洗的系统。
利用上述系统对蓄电池极板循环水洗的流程为:
首先在循环水制备装置中加入9m3自来水,在集控装置控制加药装置向循环水制备装置中加入添加剂NaHCO3、抗氧化剂Na2SO3,保证循环水制备装置中的循环水含5~6%NaHCO3,1.0%~1.5%的Na2SO3;然后通过输送泵将循环水制备装置中的循环水送入极板清洗槽;将蓄电池极板放入极板清洗槽,此时循环水管电磁阀门处于开启状态,出水管电磁阀门处于关闭状态,开启循环水泵开始极板的清洗,循环水喷头喷出的循环水开始在极板清洗池内旋转,循环水中的NaHCO3可以有效的与硫酸反应,加快极板清洗速度,Na2SO3的加入保证极板在清洗过程中不被氧化,保证了极板清洗的均匀性、一致性;每批极板的清洗时间为25-30min,待极板清洗槽中循环水的pH降至4.5~5.0,关闭循环水泵和循环水管电磁阀门,开启出水管电磁阀门,将pH为4.5~5.0的循环水送入中和装置,将中和剂NaOH加入中和装置,调节pH值至6.5~7.0;保证循环水内铅完全沉淀,再将pH为6.5~7.0的循环水送入过滤器,将过滤后的含铅沉淀送入存渣池,循环水进入循环水制备装置,然后在集控装置控制加药装置向循环水制备装置进行加药,完成整个蓄电池极板循环水洗流程。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种蓄电池极板循环水洗系统,其特征在于,包括:
极板清洗槽、中和装置、过滤器、循环水制备装置、存渣池、加药装置和集控装置;其中,
所述循环水制备装置的出水口经管路顺次与所述极板清洗槽、中和装置、过滤器以及该循环水制备装置的进水口连通,形成循环水通路;
所述加药装置与所述循环水制备装置的加药口连接;
所述中和装置设有中和剂加入口;
所述过滤器设有出渣口;
所述集控装置的控制端分别与所述极板清洗槽的控制端、所述中和室的控制端、所述循环水制备装置的控制端及所述加药装置的控制端电连接。
2.如权利要求1所述的蓄电池极板循环水洗系统,其特征在于,所述极板清洗槽包括:
筒体、总出水管、总出水电磁阀门、若干循环水管、若干循环水电磁阀门、若干循环水喷头和循环水泵;
所述筒体上设有总进水口;
所述筒体底部中心部位设置所述总出水管;
所述筒体内设置所述循环水泵,所述循环水泵的进水管与所述总出水管连接;
所述若干循环水管围绕所述筒体均匀分布设置,所述若干循环水管的下端与所述循环水泵的出水管连接;
所述若干循环水管的上端均设有循环水喷头,所述各循环水喷头围绕所述筒体均匀分布设置在所述筒体内,各循环水喷头设置在所述筒体的中间部位;
所述总出水管上设有所述总出水电磁阀门;
所述各循环水管上分别设置循环水电磁阀门。
3.如权利要求2所述的蓄电池极板循环水洗系统,其特征在于,所述各循环水喷头均在水平方向上沿逆时针倾斜设置在所述筒体内。
4.如权利要求3所述的蓄电池极板循环水洗系统,其特征在于,所述各循环水喷头与所述极板清洗槽的槽壁在水平方向上的夹角为100-150°,所述各循环水喷头的出水量为20~25m3/h。
5.如权利要求2所述的蓄电池极板循环水洗系统,其特征在于,所述筒体为圆筒形。
6.如权利要求1或2所述的蓄电池极板循环水洗系统,其特征在于,还包括:存渣池,与所述过滤器的出渣口连接。
7.如权利要求1或2所述的蓄电池极板循环水洗系统,其特征在于,所述集控装置采用PLC控制装置。
8.一种蓄电池极板循环水洗方法,其特征在于,采用权利要求1至7任一项所述的系统,包括以下步骤:
制备循环水:向所述系统的循环水制备装置中加入自来水,通过所述系统的集控装置控制所述系统的加药装置向所述循环水制备装置中加入添加剂和抗氧化剂,使所述循环水制备装置中的循环水按质量百分比含5~6%的添加剂和含1.0%~1.5%的抗氧化剂,待循环水的pH值为8.5~9.0,则完成循环水是制备;
清洗蓄电池极板:将所述循环水制备装置中的循环水输送入所述系统的极板清洗槽,将待清洗的蓄电池极板放入所述极板清洗槽,在所述极板清洗槽内以喷水旋转方式对所述蓄电池极板进行清洗,每次清洗时间为25~30min,若所述极板清洗槽中循环水的pH值降至4.5~5.0,则停止清洗进行循环水再生;
循环水再生:所述循环水制备装置停止清洗后,将所述极板清洗槽中pH值降至4.5~5.0的循环水送入所述系统的中和装置,经中和剂中和调节pH值为6.5~7.0,待循环水内铅完全沉淀后,将所述中和装置的出水送入所述系统的过滤器进行过滤,将过滤后的含铅沉淀经所述过滤器的残渣排出口排出,过滤后的循环水进入所述循环水制备装置,重复进行上述制备循环水的步骤,直至待清洗的蓄电池极板清洗完毕。
9.如权利要求8所述的蓄电池极板循环水洗方法,其特征在于,所述清洗蓄电池极板步骤中,在所述极板清洗槽内以喷水旋转方式对所述蓄电池极板进行清洗包括:
所述集控装置控制关闭所述极板清洗槽的总出水管电磁阀门,开启所述极板清洗槽的循环水管电磁阀门,开启所述极板清洗槽的循环水泵,所述极板清洗槽循环水喷头喷出的循环水开始在极板清洗池内旋转,以旋转方式对所述极板清洗槽内的蓄电池极板进行清洗。
10.如权利要求8所述的蓄电池极板循环水洗方法,其特征在于,所述向所述循环水制备装置中加入所述添加剂为NaHCO3,加入的所述抗氧化剂为Na2SO3。
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