CN108070897A - 一种碳酸钠冷凝析出机及其工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种碳酸钠冷凝析出机，包括冷凝机架、冷凝罐内胆、冷凝罐外胆以及两条冷凝罐螺旋水道，两螺旋水道各层位于同一水平面上，所述的螺旋水道置于冷凝罐内胆的内侧面内以及冷凝罐内胆、冷凝罐外胆之间；反应物进料管道自冷凝罐外胆的外部通入冷凝罐内胆内部，反应物出料管道位于冷凝罐内胆底部且接通于冷凝罐外胆外侧，冷却水进水管道及冷却水出水管道自冷凝罐外胆的外部通入至冷凝罐内胆和冷凝罐外胆之间。本发明使用冷凝方式将电镀溶液中的碳酸钠直接冷凝而分离出溶液外，达到析出目的。而在冷凝过程中，采用内外胆的双胆方式，将反应物的流动方向与冷却水的流动方向设为相对流动，使冷却交换面积充分接触，冷却效果更为有效。
Description
技术领域
本发明属于机械领域，涉及一种冷凝析出机。
背景技术
随着工业技术的发展，对防腐技术的要求越来越高。尤其在恶劣环境中，以往常规的防腐手段，如发蓝、镀锌、浸锌等已不能满足紧固件等钢铁构件的长效防腐要求。而目前新开发的电镀锌镍合金层技术具有高耐蚀、薄镀层、低氢脆、可加工、易操作等特点，可广泛应用于汽车工业、紧固件工业、电缆桥架、高速公路护栏及海水环境中的钢构件等的防腐处理。镀锌镍在电镀时所需的反应物中带有氢氧化钠，在电镀过程中由于无法避免接触空气的二氧化碳，从而反应为碳酸钠，而该反应物将会令电镀时的电镀层厚度降低，从而被迫需要增大电流来进行电镀，因而在电镀过程中，该不可避免的碳酸钠反应将大大增加电镀能耗，现有技术中没有特别针对电镀过程中进行去除碳酸钠的方法。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种有效在电镀过程中降低电镀能耗的析出机。
本发明所述的一种碳酸钠冷凝析出机，包括冷凝机架、冷凝罐内胆、冷凝罐外胆以及冷凝罐螺旋水道，所述的冷凝罐螺旋水道设有第一螺旋水道及第二螺旋水道，两螺旋水道各层位于同一水平面上，所述的第一螺旋水道置于冷凝罐内胆的内侧面，第二螺旋水道置于所述的冷凝罐内胆和冷凝罐外胆之间；还包括反应物进料管道、反应物出料管道、冷却水进水管道及冷却水出水管道，所述的反应物进料管道自冷凝罐外胆的外部通入冷凝罐内胆内部，所述的反应物出料管道位于冷凝罐内胆底部且接通于冷凝罐外胆底部的外侧，所述的冷却水进水管道及冷却水出水管道自冷凝罐外胆的外部通入至冷凝罐内胆和冷凝罐外胆之间。
作为对上述一种碳酸钠冷凝析出机的进一步描述，所述的冷凝罐内胆及冷凝罐外胆下方为一向内倾斜的斜面，所述的冷却水进水管道接于冷凝罐外胆的斜面上，冷却水出水管道接于冷凝罐外胆的上部，所述的反应物进料管道接于冷凝罐内胆的上部。
作为对上述一种碳酸钠冷凝析出机的进一步描述，所述的冷凝罐内胆中部设有搅拌轴，所述的搅拌轴上设有搅拌叶键槽，多片搅拌叶片固定于所述的搅拌叶键槽上。
作为对上述一种碳酸钠冷凝析出机的进一步描述，还包括循环冷凝过滤带，所述的循环冷凝过滤带位于反应物出料管道的下方，且两端由转动主轴及滚筒轴张紧传动。
一种碳酸钠冷凝析出机的工作方法，其特征在于：
设置冷凝罐内胆和冷凝罐外胆，将冷凝罐外胆套在冷凝罐内胆外；
在冷凝罐内胆和冷凝罐外胆之间通冷却水进水管道和冷却水出水管道，进行冷却水的循环，且冷却水的流动方向为自冷凝罐外胆底部向上部流动；
在冷凝罐内胆内部向外部通有反应物出料管道和反应物入料管道，且将反应物的传输方向设为自冷凝罐内胆上部向底部流动；
设置冷凝罐螺旋水道在冷凝罐内胆内部，以及在冷凝罐内胆与冷凝罐外胆之间，引导反应物以及冷却水流动。
作为对上述一种碳酸钠冷凝析出机的工作方法的进一步描述，在反应物出料管道下方设置循环转动的循环冷凝过滤带，过滤反应物以及溶液，溶液直接穿过循环冷凝过滤带向下流动，反应物分隔于循环冷凝过滤带上，由循环冷凝过滤带传动而运输至物料出口。
本发明的有益效果是：利用碳酸钠的溶解度物理特性，使用冷凝方式将电镀溶液中的碳酸钠直接冷凝而分离出溶液外，达到析出目的。而在冷凝过程中，采用内外胆的双胆方式，将反应物与冷却水分离开，同时将反应物的流动方向与冷却水的流动方向设为相对流动，可以使冷却交换面积充分接触，冷却效果更为有效。在内外胆之间以及内胆内部分别设有螺旋水道，可以有效引导冷却水以及反应物的流动轨道，从而更为准确地控制冷却接触面。
附图说明
图1为本发明的整体侧面结构图；
图2为冷凝罐内胆与螺旋水道结合的结构图；
图3为冷凝罐外胆与螺旋水道结合的结构图；
图4为搅拌轴的结构图；
图5为本发明的整体结构图。
具体实施方式
参照图1-5，本发明所述的本发明所述的一种碳酸钠冷凝析出机，包括冷凝机架1、冷凝罐内胆2、冷凝罐外胆3以及冷凝罐螺旋水道，所述的冷凝罐螺旋水道设有第一螺旋水道4及第二螺旋水道5，两螺旋水道各层位于同一水平面上，所述的第一螺旋水道置于冷凝罐内胆2的内侧面，第二螺旋水道5置于所述的冷凝罐内胆2和冷凝罐外胆3之间；还包括反应物进料管道31、反应物出料管道32、冷却水进水管道33及冷却水出水管道34，所述的反应物进料管道31自冷凝罐外胆3的外部通入冷凝罐内胆2内部，所述的反应物出料管道32位于冷凝罐内胆2底部且接通于冷凝罐外胆3底部的外侧，所述的冷却水进水管道33及冷却水出水管道34自冷凝罐外胆3的外部通入至冷凝罐内胆2和冷凝罐外胆3之间。本方案在冷凝过程中，采用内外胆的双胆方式，将反应物与冷却水分离开两层，同时将反应物的流动方向与冷却水的流动方向设为相对流动，这样可以使冷却的交换面积能充分地接触，冷却效果更为有效。而在内外胆之间以及内胆的内部分别设有螺旋水道，可以有效地引导冷却水以及反应物的流动轨迹，该流动轨迹相互贴近而且位于同一层平面上，从而更为准确地控制冷却接触面。
作为对上述一种碳酸钠冷凝析出机的进一步描述，所述的冷凝罐内胆2及冷凝罐外胆3下方为一向内倾斜的斜面6，所述的冷却水进水管道33接于冷凝罐外胆3的斜面6上，冷却水出水管道34接于冷凝罐外胆3的上部，所述的反应物进料管道31接于冷凝罐内胆2的上部。将管道设置在斜面上，可以在收集出料物时聚集更为集中，输出反应物时则更加有效。
作为对上述一种碳酸钠冷凝析出机的进一步描述，所述的冷凝罐内胆2中部设有搅拌轴21，所述的搅拌轴上设有搅拌叶键槽23，多片搅拌叶片22固定于所述的搅拌叶键槽上。在搅拌轴上设置搅拌叶键槽，将多片搅拌叶片22设置于上方能够有效进行拆卸清洗。而搅拌轴21的设置也能使反应更为充分。
作为对上述一种碳酸钠冷凝析出机的进一步描述，还包括循环冷凝过滤带7，所述的循环冷凝过滤带7位于反应物出料管道32的下方，且两端由转动主轴11及滚筒轴12张紧传动。反应物出料管道32下方的循环冷凝过滤带7能够过滤反应物的溶液以及冷却后的碳酸钠物质，由于使用冷却水后，反应物将析出固态的碳酸钠，从而落在循环冷凝过滤带上，循环冷凝过滤带经由转动主轴11及滚筒轴12传动而被传输到收集位上，而反应物溶液则直接穿过循环冷凝过滤带而过滤到下方。
一种碳酸钠冷凝析出机的工作方法，其特征在于：
设置冷凝罐内胆2和冷凝罐外胆3，将冷凝罐外胆3套在冷凝罐内胆2外；
在冷凝罐内胆2和冷凝罐外胆3之间通冷却水进水管道33和冷却水出水管道34，进行冷却水的循环，且冷却水的流动方向为自冷凝罐外胆3底部向上部流动；
在冷凝罐内胆2内部向外部通有反应物出料管道32和反应物入料管道，且将反应物的传输方向设为自冷凝罐内胆2上部向底部流动；
设置冷凝罐螺旋水道在冷凝罐内胆2内部，以及在冷凝罐内胆2与冷凝罐外胆3之间，引导反应物以及冷却水流动。
作为对上述一种碳酸钠冷凝析出机的工作方法的进一步描述，在反应物出料管道32下方设置循环转动的循环冷凝过滤带7，过滤反应物以及溶液，溶液直接穿过循环冷凝过滤带向下流动，反应物分隔于循环冷凝过滤带上，由循环冷凝过滤带传动而运输至物料出口。
以下为碳酸钠的溶解度数据：
| 温度 | 0℃ | 10℃ | 20℃ | 30℃ | 40℃ | 60℃ | 80℃ | 90℃ |
| 溶解度 | 7 | 12.5 | 21.5 | 39.7 | 49 | 46 | 43.6 | 43.9 |
| 浓度 | 6.54% | 11.11% | 17.7% | 28.42% | 32.89% | 31.51% | 30.36% | 30.51% |
镀槽的一般工作温度在20℃左右，通过上述表格可以获知，当溶液温度从20℃降到10℃时，每100L溶液可根据计算，析出碳酸钠结晶量在X=9.14353Kg左右。如以每天锌镍药水总计12000L，以及0.2g/L的产出率计算，则每天可析出碳酸钠2.4Kg。
当冷却水进出温度差为10℃-7℃，反应物药水进出温度差为20℃-10℃时，锌镍药水进析出器时的流量以25L/min,则药水在冷凝罐内的冷却时间约为7.12min。可以获知，使用7分钟的冷却时间，但能大大降低电镀能耗的使用，该析出机及析出方法在该领域内的节能起到重要的作用。
以上所述并非对本发明的技术范围作任何限制，凡依据本发明技术实质对以上的实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (6)
1.一种碳酸钠冷凝析出机，其特征在于：包括冷凝机架、冷凝罐内胆、冷凝罐外胆以及冷凝罐螺旋水道，所述的冷凝罐螺旋水道设有第一螺旋水道及第二螺旋水道，两螺旋水道各层位于同一水平面上，所述的第一螺旋水道置于冷凝罐内胆的内侧面，第二螺旋水道置于所述的冷凝罐内胆和冷凝罐外胆之间；还包括反应物进料管道、反应物出料管道、冷却水进水管道及冷却水出水管道，所述的反应物进料管道自冷凝罐外胆的外部通入冷凝罐内胆内部，所述的反应物出料管道位于冷凝罐内胆底部且接通于冷凝罐外胆底部的外侧，所述的冷却水进水管道及冷却水出水管道自冷凝罐外胆的外部通入至冷凝罐内胆和冷凝罐外胆之间。
2.根据权利要求1所述的一种碳酸钠冷凝析出机，其特征在于：所述的冷凝罐内胆及冷凝罐外胆下方为一向内倾斜的斜面，所述的冷却水进水管道接于冷凝罐外胆的斜面上，冷却水出水管道接于冷凝罐外胆的上部，所述的反应物进料管道接于冷凝罐内胆的上部。
3.根据权利要求1所述的一种碳酸钠冷凝析出机，其特征在于：所述的冷凝罐内胆中部设有搅拌轴，所述的搅拌轴上设有搅拌叶键槽，多片搅拌叶片固定于所述的搅拌叶键槽上。
4.根据权利要求1所述的一种碳酸钠冷凝析出机，其特征在于：还包括循环冷凝过滤带，所述的循环冷凝过滤带位于反应物出料管道的下方，且两端由转动主轴及滚筒轴张紧传动。
5.一种碳酸钠冷凝析出机的工作方法，其特征在于：
设置冷凝罐内胆和冷凝罐外胆，将冷凝罐外胆套在冷凝罐内胆外；
在冷凝罐内胆和冷凝罐外胆之间通冷却水进水管道和冷却水出水管道，进行冷却水的循环，且冷却水的流动方向为自冷凝罐外胆底部向上部流动；
在冷凝罐内胆内部向外部通有反应物出料管道和反应物入料管道，且将反应物的传输方向设为自冷凝罐内胆上部向底部流动；
设置冷凝罐螺旋水道在冷凝罐内胆内部，以及在冷凝罐内胆与冷凝罐外胆之间，引导反应物以及冷却水流动。
6.根据权利要求5所述的一种碳酸钠冷凝析出机的工作方法，其特征在于：在反应物出料管道下方设置循环转动的循环冷凝过滤带，过滤反应物以及溶液，溶液直接穿过循环冷凝过滤带向下流动，反应物分隔于循环冷凝过滤带上，由循环冷凝过滤带传动而运输至物料出口。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180525 |