CN107243245B - 一种钕铁硼废料回收尾气处理装置及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种钕铁硼废料回收尾气处理装置，包括冷凝箱、滤气箱、废水处理装置、气体回收罐、碱性溶液箱；冷凝箱包括箱体和箱体内的冷凝板；滤气箱被隔板分为第一过滤室和第二过滤室；箱体与第一过滤室通过第一导气管连通，废水处理装置通过第一排液管与第二排液管分别与第一过滤室和第二过滤室连通，碱性溶液箱通过第一输液管与第二输液管分别与第一过滤室和第二过滤室连通，气体回收罐与滤气箱体通过排气管连通；每一条连通管上都设有电磁阀，其通过多个电磁阀之间的自动控制配合实现对尾气中不同种类的废气进行区分处理，可加快净化速度和提高净化效果，并且将废气中有用气体以相对应的方式进行回收，减少资源浪费，降低成本。

Description

一种钕铁硼废料回收尾气处理装置及其控制方法
技术领域
本发明涉及尾气处理装置领域，更具体地，涉及一种钕铁硼废料回收尾气处理装置及其控制方法。
背景技术
现有钕铁硼废料回收的主要流程为酸溶——沉淀——灼烧——萃取——沉淀——灼烧；其中在酸溶步骤中加入了大量的酸性溶液，主要是草酸与盐酸，酸性溶液与钕铁硼废料发生化学反应生成各种气体；还有在灼烧步骤中残留在废料上的溶液在高温灼烧的情况下蒸发，尤其是残留的草酸在高温中慢慢蒸发结晶形成固体草酸，固体草酸在高温条件下继续升华；再有酸性溶液气体的挥发，混合形成会对环境造成污染的废气，现有的尾气处理装置大部分只是通过空气净化器或过滤器进行简单的处理，处理不彻底，并且将废气中可回收利用的资源直接外排至大气中，造成浪费。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题在于提出一种钕铁硼废料回收尾气处理装置，可以将废气中不同种类的废气进行区分处理，有效加快净化速度和提高净化效果，并且将废气中有用气体以相对应的方式进行回收，减少资源的浪费，回收后的资源再利用可降低生产成本。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供了一种钕铁硼废料回收尾气处理装置，包括冷凝箱、滤气箱、废水处理装置、气体回收罐以及碱性溶液箱；所述冷凝箱包括冷凝板、箱体以及安装在所述箱体一侧的冷凝箱门，所述箱体内两相对侧壁上相对设置有至少两对架条，所述冷凝板横架在相对设置的所述架条上，所述冷凝板上设置有制冷片；所述滤气箱下部为第一过滤室，上部为第二过滤室，所述第一过滤室与所述第二过滤室之间通过倾斜放置的隔板隔开，且两过滤室内均存放有溶液；所述隔板上设有导气口，所述导气口与第二导气管的进气口连通，所述第二导气管的出气口末端位于所述第二过滤室的溶液内，所述第二过滤室的侧壁上设有pH值传感器；所述箱体与所述第一过滤室通过第一导气管连通，所述第一导气管出气口末端位于所述第一过滤室的溶液内；所述废水处理装置通过第一排液管与所述第一过滤室连通，所述第一过滤室底部倾斜设计，所述第一排液管与所述第一过滤室在侧壁最低处连通；所述废水处理装置通过第二排液管与所述第二过滤室连通、且连通位置靠近所述隔板较低端处，所述第一排液管上设有第三电磁阀，所述第二排液管上设有第四电磁阀；所述碱性溶液箱通过第一输液管与所述第一过滤室连通，通过第二输液管与所述第二过滤室连通，所述第一输液管上设有第六电磁阀，所述第二输液管上设有第七电磁阀；所述气体回收罐与所述第二过滤室通过排气管连通，所述排气管上设有第五电磁阀；所述pH值传感器、所述第二电磁阀、所述第三电磁阀、所述第四电磁阀、所述第五电磁阀、所述第六电磁阀以及所述第七电磁阀均与控制器电连接。
在本发明较佳的技术方案中，在所述第一过滤室倾斜底部的较低端设有第一料位传感器，所述第一料位传感器与所述控制器电连接。
在本发明较佳的技术方案中，在倾斜放置的所述隔板较低端上设有第二料位传感器，所述第二料位传感器与所述控制器电连接。
在本发明较佳的技术方案中，所述箱体底部设有进气口，所述进气口与尾气进气管连通，所述尾气进气管上设有第一电磁阀，所述第一电磁阀与所述控制器电连接。
在本发明较佳的技术方案中，所述尾气进气管、所述第一导气管、所述第二导气管、所述第一排液管、所述第二排液管、所述第一输液管、所述第二输液管以及所述排气管的管道内壁上均涂有防腐蚀涂层。
在本发明较佳的技术方案中，所述箱体侧壁上设有可视窗。
在本发明较佳的技术方案中，所述冷凝箱门与所述箱体的接触面上设有密封垫。
本发明还提供一种钕铁硼废料回收尾气处理装置的控制方法，包括以下步骤：
S1，将混合尾气输入所述冷凝箱，高温气态草酸在接触到所述冷凝板后冷却结晶，不凝气继续沿着所述第一导气管继续输送；
S2，不凝气进入所述第一过滤室，其中的酸性气体被存放在所述第一过滤室内的碱性溶液中和；
S3，初步过滤后的不凝气沿着所述第二导气管经过碱性溶液后进入所述第二过滤室；
S4，最后气体输送到所述气体回收罐。
进一步地，在S3步骤中，当所述pH值传感器感应到溶液中的pH值每降低0.5，更换所述第一过滤室内溶液一次，具体步骤如下：
关闭所述第二电磁阀和所述第五电磁阀，打开所述第三电磁阀，所述第一过滤室内的溶液排至所述废水处理装置，直至溶液排空，关闭所述第三电磁阀和打开所述第六电磁阀，将碱性溶液箱内的碱性溶液输送至所述第一过滤室，到设定时间后，关闭所述第六电磁阀，重新打开所述第二电磁阀和所述第五电磁阀。
进一步地，在S3步骤中，当所述pH值传感器感应到溶液中的pH值为7时，关闭所述第二电磁阀和第五电磁阀，打开所述第三电磁阀和所述第四电磁阀，将所述第一过滤室和所述第二过滤室内的溶液均排至所述废水处理装置中，直至两个过滤室的溶液均排空，然后关闭所述第三电磁阀和所述第四电磁阀，打开所述第六电磁阀和所述第七电磁阀，将碱性溶液箱内的碱性溶液输送至所述第一过滤室及所述第二过滤室，直到设定时间后关闭所述第六电磁阀和所述第七电磁阀，最后重新打开所述第二电磁阀和所述第五电磁阀。
本发明的有益效果为：
本发明提供的钕铁硼废料回收尾气处理装置，可以通过冷凝箱对部分升华后的气体进行凝华，结晶回收；并且在多个电磁阀的相互配合下，将废气中不同种类的废气进行区分处理，有效加快净化速度，多环节的重复处理，提高净化效果，并且净化过程中吸收或者最后收集的气体都可以在进一步提取利用，减少资源的浪费，降低生产成本。
附图说明
图1是本发明具体实施方式提供的钕铁硼废料回收尾气处理装置的结构示意图；
图2是本发明具体实施方式提供的箱体三维结构示意图；
图3是本发明具体实施方式提供的冷凝板的三维结构示意图。
图中：
1、冷凝箱；11、箱体；111、进气口；112、出气口；113、可视窗；12、冷凝箱门；13、密封垫；14、制冷片；15、冷凝板；151、透气孔；16、架条；17、尾气进气管；171、第一电磁阀；2、滤气箱；21、第一过滤室；22、第二过滤室；23、隔板；231、第二料位传感器；232、第一料位传感器；24、第一导气管；241、第二电磁阀；242、第一单向阀；25、第二导气管；251、第二单向阀；26、pH值传感器；27、第一排液管；271、第三电磁阀；28、第二排液管；29、滤气箱体；281、第四电磁阀；3、废水处理装置；4、气体收集罐；41、排气管；411、第五电磁阀；5、碱性溶液箱；51、第一输液管；511；第六电磁阀；52、第二输液管；521、第七电磁阀；6、控制器。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
如图1、图2所示，本发明公开了一种钕铁硼废料回收尾气处理装置，包括冷凝箱1、滤气箱2、废水处理装置3、气体回收罐4以及碱性溶液箱5；所述冷凝箱1包括冷凝板15、箱体11以及安装在所述箱体11一侧的冷凝箱门12，所述箱体11内两相对侧壁上相对设置有至少两对架条16，所述冷凝板15横架在相对设置的所述架条16上，所述冷凝板15上设置有制冷片14；所述滤气箱2下部为第一过滤室21，上部为第二过滤室22，所述第一过滤室21与所述第二过滤室22之间通过倾斜放置的隔板23隔开，且两过滤室内均存放有溶液；所述隔板23上设有导气口，所述导气口与第二导气管25的进气口连通，所述第二导气管25的出气口末端位于所述第二过滤室22的溶液内，所述第二过滤室22的侧壁上设有pH值传感器26；所述箱体11与所述第一过滤室21通过第一导气管24连通，所述第一导气管24出气口末端位于所述第一过滤室21的溶液内；所述废水处理装置3通过第一排液管27与所述第一过滤室21连通，所述第一过滤室21底部倾斜设计，所述第一排液管27与所述第一过滤室21在侧壁最低处连通；所述废水处理装置3通过第二排液管28与所述第二过滤室22连通、且连通位置靠近所述隔板23较低端处，所述第一排液管27上设有第三电磁阀271，所述第二排液管28上设有第四电磁阀281；所述碱性溶液箱5通过第一输液管51与所述第一过滤室21连通，通过第二输液管52与所述第二过滤室22连通，所述第一输液管51上设有第六电磁阀511，所述第二输液管52上设有第七电磁阀521；所述气体回收罐4与所述第二过滤室22通过排气管41连通，所述排气管41上设有第五电磁阀411；所述pH值传感器26、所述第二电磁阀241、所述第三电磁阀271、所述第四电磁阀281、所述第五电磁阀411、所述第六电磁阀511以及所述第七电磁阀521均与控制器6电连接。
上述的钕铁硼废料回收尾气处理装置，当混合尾气进入所述冷凝箱1，高温气态草酸在接触到所述冷凝板15后冷却结晶，不凝气继续沿着所述第一导气管24继续输送；进入所述第一过滤室21，其中的酸性气体被存放在所述第一过滤室21内的碱性溶液中和；初步过滤后的不凝气沿着所述第二导气管25经过碱性溶液后进入所述第二过滤室22；最后气体输送到所述气体回收罐4。
更具体的，在气体进入所述第二过滤室22时共有三种情况出现：
情况1，所述pH值传感器26检测到溶液中pH值未发生变化，气体正常输送排放。
情况2，所述pH值传感器感26应到溶液中的pH值每累计降低0.5，需要更换所述第一过滤室21内溶液一次，具体为所述第二电磁阀241和所述第五电磁阀411关闭，所述第三电磁阀271打开，所述第一过滤室21内的溶液排至所述废水处理装置3，直至所述第一料位传感器232检测到没有残留溶液，关闭所述第三电磁阀271和打开所述第六电磁阀511，由碱性溶液箱5供给碱性溶液，到设定时间后所述第六电磁阀511关闭，重新打开所述第二电磁阀241和所述第五电磁阀411。
情况3，所述pH值传感器26感应到溶液中的pH值为7时，所述第二电磁阀241和第五电磁阀411关闭，所述第三电磁阀271和所述第四电磁阀281打开，所述第一过滤室21和所述第二过滤室22内的溶液均排至所述废水处理装置3中，直至所述第一料位传感器232和所述第二料位传感器231检测到没有残留溶液，所述第三电磁阀271和所述第四电磁阀281关闭，所述第六电磁阀511和所述第七电磁阀521打开，到设定时间后所述第六电磁阀511和所述第七电磁阀521关闭，重新打开所述第二电磁阀241和所述第五电磁阀411。
优选的，如图3所示，所述冷凝板15上设有多个透气孔151，所述透气孔151可方便气体快速通过，并且可以增强制冷效果，利于所述冷凝板15上挂更多的结晶，减少所述冷凝板15的更换次数。
在本发明较佳的实施方案中，在所述第一过滤室21倾斜底部的较低端设有第一料位传感器232，所述第一料位传感器232与所述控制器6电连接；所述第一料位传感器232可检测在所述第一过滤室21将饱和溶液的排除是否完全，方便新的碱性溶液的添加。
在本发明较佳的实施方案中，在倾斜放置的所述隔板23较低端上设有第二料位传感器231，所述第二料位传感器231与所述控制器6电连接；所述第二料位传感器231可检测在所述第二过滤室22将饱和溶液的排除是否完全，方便新的碱性溶液的添加。
在本发明较佳的实施方案中，所述箱体11底部设有进气口111，所述进气口111与尾气进气管17连通，所述尾气进气管17上设有第一电磁阀171，所述第一电磁阀171与所述控制器6电连接；所述尾气进气管17方便尾气处理装置与外接生产设备连通，所述第一电磁阀171则是在更换冷凝板15时关闭，防止尾气外排到大气中、污染环境。
在本发明较佳的实施方案中，所述尾气进气管17、所述第一导气管24、所述第二导气管25、所述第一排液管27、所述第二排液管28、所述第一输液管51、所述第二输液管52以及所述排气管41的管道内壁上均涂有防腐蚀涂层；防止尾气中的腐蚀性气体对输送管造成损坏，增加使用寿命，降低成本。
在本发明较佳的实施方案中，所述箱体11侧壁上设有可视窗113；所述可视窗113的方便操作人员观看所述冷凝箱1的冷凝效果，并且可以观察所述冷凝板15上的结晶情况，及时替换，保证冷凝步骤的正常进行。
在本发明较佳的实施方案中，所述冷凝箱门12与所述箱体11的接触面上设有密封垫13；防止冷气散失，保证密封、冷凝效果，避免尾气从所述冷凝箱门12与所述箱体11之间的缝隙外排到大气、污染环境。
本发明还提供一种钕铁硼废料回收尾气处理装置的控制方法，包括以下步骤：
S1，将混合尾气输入所述冷凝箱1，高温气态草酸在接触到所述冷凝板15后冷却结晶，不凝气继续沿着所述第一导气管24继续输送；
S2，不凝气进入所述第一过滤室21，其中的酸性气体被存放在所述第一过滤室21内的碱性溶液中和；
S3，初步过滤后的不凝气沿着所述第二导气管25经过碱性溶液后进入所述第二过滤室22；
S4，最后气体输送到所述气体回收罐4。
进一步地，在S3步骤中，当所述pH值传感器26感应到溶液中的pH值每降低0.5，更换所述第一过滤室内溶液一次，具体步骤如下：
关闭所述第二电磁阀241和所述第五电磁阀411，打开所述第三电磁阀271，将所述第一过滤室21内的溶液排至所述废水处理装置3，直至所述第一料位传感器232检测到没有残留溶液，关闭所述第三电磁阀271和打开所述第六电磁阀511，然后将碱性溶液箱5内的碱性溶液输送至多的户第一过滤室21，到设定时间后，关闭所述第六电磁阀511，最后重新打开所述第二电磁阀241和所述第五电磁阀411。
进一步地，在S3步骤中，当所述pH值传感器26感应到溶液中的pH值为7时，关闭所述第二电磁阀241和第五电磁阀411，打开所述第三电磁阀271和所述第四电磁阀281，将所述第一过滤室21和所述第二过滤室22内的溶液均排至所述废水处理装置3中，直至所述第一料位传感器232和所述第二料位传感器231检测到没有残留溶液，然后关闭所述第三电磁阀271和所述第四电磁阀281，打开所述第六电磁阀511和所述第七电磁阀521，将碱性溶液箱5内的碱性溶液输送至所述第一过滤室21及所述第二过滤室22，直到设定时间后关闭所述第六电磁阀511和所述第七电磁阀521，最后重新打开所述第二电磁阀241和所述第五电磁阀411。
本发明是通过优选实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，其他落入本申请的权利要求内的实施例都属于本发明保护的范围。

Claims (9)

1.一种钕铁硼废料回收尾气处理装置，其特征在于：
包括冷凝箱(1)、滤气箱(2)、废水处理装置(3)、气体回收罐(4)以及碱性溶液箱(5)；
所述冷凝箱(1)包括冷凝板(15)、箱体(11)以及安装在所述箱体(11)一侧的冷凝箱门(12)，所述箱体(11)内两相对侧壁上相对设置有至少两对架条(16)，所述冷凝板(15)横架在相对设置的所述架条(16)上，所述冷凝板(15)上设置有制冷片(14)；
所述滤气箱(2)下部为第一过滤室(21)，上部为第二过滤室(22)，所述第一过滤室(21)与所述第二过滤室(22)之间通过倾斜放置的隔板(23)隔开，且两过滤室内均存放有溶液；
所述隔板(23)上设有导气口，所述导气口与第二导气管(25)的进气口连通，所述第二导气管(25)的出气口末端位于所述第二过滤室(22)的溶液内，所述第二过滤室(22)的侧壁上设有pH值传感器(26)；
所述箱体(11)与所述第一过滤室(21)通过第一导气管(24)连通，所述第一导气管(24)出气口末端位于所述第一过滤室(21)的溶液内；
所述废水处理装置(3)通过第一排液管(27)与所述第一过滤室(21)连通，所述第一过滤室(21)底部倾斜设计，所述第一排液管(27)与所述第一过滤室(21)在侧壁最低处连通；所述废水处理装置(3)通过第二排液管(28)与所述第二过滤室(22)连通、且连通位置靠近所述隔板(23)较低端处，所述第一排液管(27)上设有第三电磁阀(271)，所述第二排液管(28)上设有第四电磁阀(281)；
所述碱性溶液箱(5)通过第一输液管(51)与所述第一过滤室(21)连通，通过第二输液管(52)与所述第二过滤室(22)连通，所述第一输液管(51)上设有第六电磁阀(511)，所述第二输液管(52)上设有第七电磁阀(521)；
所述气体回收罐(4)与所述第二过滤室(22)通过排气管(41)连通，所述排气管(41)上设有第五电磁阀(411)；
所述第一导气管(24)上安装有第二电磁阀(241)，所述pH值传感器(26)、所述第二电磁阀(241)、所述第三电磁阀(271)、所述第四电磁阀(281)、所述第五电磁阀(411)、所述第六电磁阀(511)以及所述第七电磁阀(521)均与控制器(6)电连接；
所述箱体(11)底部设有进气口(111)，所述进气口(111)与尾气进气管(17)连通，所述尾气进气管(17)上设有第一电磁阀(171)，所述第一电磁阀(171)与所述控制器(6)电连接；
所述冷凝板(15)仅有一端与所述箱体(11)的内壁连接，另一端为悬空状态，所述冷凝板(15)上设有多个透气孔(151)，所述冷凝板(15)悬空状态的一端与所述箱体(11)内壁之间的间隙宽度大于所述透气孔(151)的内径。
2.根据权利要求1所述的钕铁硼废料回收尾气处理装置，其特征在于：
在所述第一过滤室(21)倾斜底部的较低端设有第一料位传感器(232)，所述第一料位传感器(232)与所述控制器(6)电连接。
3.根据权利要求1所述的钕铁硼废料回收尾气处理装置，其特征在于：
在倾斜放置的所述隔板(23)较低端上设有第二料位传感器(231)，所述第二料位传感器(231)与所述控制器(6)电连接。
4.根据权利要求1所述的钕铁硼废料回收尾气处理装置，其特征在于：
所述尾气进气管(17)、所述第一导气管(24)、所述第二导气管(25)、所述第一排液管(27)、所述第二排液管(28)、所述第一输液管(51)、所述第二输液管(52)以及所述排气管(41)的管道内壁上均涂有防腐蚀涂层。
5.根据权利要求1所述的钕铁硼废料回收尾气处理装置，其特征在于：
所述箱体(11)侧壁上设有可视窗(113)。
6.根据权利要求1所述的钕铁硼废料回收尾气处理装置，其特征在于：
所述冷凝箱门(12)与所述箱体(11)的接触面上设有密封垫(13)。
7.一种用于权利要求1至6任一项所述的一种钕铁硼废料回收尾气处理装置的控制方法，其特征在于：
S1，将混合尾气输入所述冷凝箱(1)，高温气态草酸在接触到所述冷凝板(15)后冷却结晶，不凝气继续沿着所述第一导气管(24)继续输送；
S2，不凝气进入所述第一过滤室(21)，其中的酸性气体被存放在所述第一过滤室(21)内的碱性溶液中和；
S3，初步过滤后的不凝气沿着所述第二导气管(25)经过碱性溶液后进入所述第二过滤室(22)；
S4，最后气体输送到所述气体回收罐(4)。
8.根据权利要求7所述的一种钕铁硼废料回收尾气处理装置的控制方法，其特征在于：
在S3步骤中，当所述pH值传感器(26)感应到溶液中的pH值每降低0.5，更换所述第一过滤室内溶液一次，具体步骤如下：
关闭所述第二电磁阀(241)和所述第五电磁阀(411)，打开所述第三电磁阀(271)，所述第一过滤室(21)内的溶液排至所述废水处理装置(3)，直至溶液排空，关闭所述第三电磁阀(271)和打开所述第六电磁阀(511)，将碱性溶液箱(5)内的碱性溶液输送至所述第一过滤室(21)，到设定时间后，关闭所述第六电磁阀(511)，重新打开所述第二电磁阀(241)和所述第五电磁阀(411)。
9.根据权利要求8所述的一种钕铁硼废料回收尾气处理装置的控制方法，其特征在于：
在S3步骤中，当所述pH值传感器(26)感应到溶液中的pH值为7时，关闭所述第二电磁阀(241)和第五电磁阀(411)，打开所述第三电磁阀(271)和所述第四电磁阀(281)，将所述第一过滤室(21)和所述第二过滤室(22)内的溶液均排至所述废水处理装置(3)中，直至两个过滤室的溶液均排空，然后关闭所述第三电磁阀(271)和所述第四电磁阀(281)，打开所述第六电磁阀(511)和所述第七电磁阀(521)，将碱性溶液箱(5)内的碱性溶液输送至所述第一过滤室(21)及所述第二过滤室(22)，直到设定时间后关闭所述第六电磁阀(511)和所述第七电磁阀(521)，最后重新打开所述第二电磁阀(241)和所述第五电磁阀(411)。
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