CN108506730A - 一种供气系统及其供气方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种供气系统及其供气方法，所述供气系统包括供气装置和缓冲罐，供气装置通过管道E与缓冲罐入口处连通，缓冲罐出口处连接管道F；管道E上设有压力控制阀，缓冲罐出口处的管道F上分别安装有数显压力表和缓冲出气阀；管道F上依次安装有气体过滤器和气体质量流量控制器。本发明为等离子表面处理鞋机供气时，供气装置内的气体先流入缓冲罐中，使缓冲罐的压力始终保持在一个稳定且较低的值，避免气体液化影响进气的稳定性，再经气体过滤器过滤掉固体杂质，再经气体质量流量控制器自动地精确控制流量，最后流入鞋机真空腔体中，整个供气系统操作简单、安装方便。

Description

一种供气系统及其供气方法
技术领域
本发明涉及一种供气系统及其供气方法。
背景技术
在鞋材处理过程中，需要用到等离子鞋材表面处理机(以下简称鞋机)，鞋机运用低温等离子技术，将要处理的鞋材放入鞋机的腔体内并抽至高真空状态形成真空腔体，然后通过供气系统通入气体催化剂，最后施加中频交流电，使腔体内气体电离形成等离子体，轰击鞋材表面，增加鞋材表面的基团，从而增加胶水对鞋材的粘和力。
通常用的供气系统中用于测量气体流量采用的是传统玻璃转子流量计，传统玻璃转子流量计每次只能设定一个固定参数，随着使用时间增长、气压下降等因素会导致进气量不足从而影响处理效果；传统玻璃转子流量计在每次换型、调整参数测试时都需要频繁去调节玻璃转子流量计；传统玻璃转子流量计在调节时无法量化，每次调节都需要两个人，一个人调节流量计，另一个人检修控制面板参数，防止调整过量或调整不到位，调整非常不便。
在鞋材处理过程中，常用的供气系统是催化剂储气瓶直接供气，不仅不易控制气体的输出量，影响鞋机腔体进气的稳定性，而且，气体在输送过程中还会出现液化的情况，进一步影响进气的稳定性。
发明内容
为了解决上述鞋机供气系统存在的问题，本发明的目的是提供一种新型的供气系统以及采用该供气系统供气的方法，该供气系统通过设置缓冲罐避免气体液化影响进气的稳定性，通过设置气体质量流量控制器自动控制气体的流量。
本发明是通过以下技术方案实现的：一种供气系统，包括供气装置和缓冲罐，供气装置通过管道E与缓冲罐入口处连通，缓冲罐出口处连接管道F；管道E上设有压力控制阀，缓冲罐出口处的管道F上分别安装有数显压力表和缓冲出气阀；管道F上依次安装有气体过滤器和气体质量流量控制器。
在本发明用于等离子表面处理鞋机的供气系统时，管道F与鞋机的真空腔体连通，供气装置内的气体先流入缓冲罐中，使缓冲罐的压力始终保持在一个稳定且较低的值，避免气体液化影响进气的稳定性，再经气体过滤器过滤掉固体杂质(如铁锈、管道密封剂等)，再经气体质量流量控制器自动地精确控制流量，最后流入鞋机真空腔体中；数显压力表用于实时监测缓冲罐内的压力，压力控制阀用于控制从供气装置流入缓冲罐内的气体压力，气体质量流量控制器有着自动调节、安装方便、密封性好、避免漂移等优点，并且可以自动调节进气的流量，整个供气系统操作简单、安装方便。
优选地，在本发明中，供气装置可采用三种结构，分别为气瓶、溶液加温装置以及反应加温装置。
供气装置采用气瓶时，气瓶出口处的管道E上还安装有数显压力表，该数显压力表用于实时监测气瓶内的压力。
供气装置采用溶液加温装置时，包括原料罐A、原料罐B、加热装置I以及冷凝器I，原料罐A和原料罐B的底部均安装有加热装置I，冷凝器I通过管道A、管道B与原料罐A、原料罐B连接，并通过管道E与缓冲罐入口处连通，管道A、管道B上分别安装有出气阀A、出气阀B，原料罐A与原料罐B顶部分别通过加料口A和加料口B以及原料泵与储液罐连接；原料罐A与原料罐B底部分别通过废液出口阀A和废液出口阀B与紫外线处理机或等离子废水处理机连接。
在上述技术方案中，可通过原料泵由储液罐向原料罐A和原料罐B提供一甲胺水溶液，在加热装置I的作用下，一甲胺在热水中的溶解度会降低，从而获取一甲胺气体，此时获得的一甲胺气体中含有水分，经冷凝器冷凝后，被冷却的水分会沿着冷凝器的管壁流回原料罐中，一甲胺气体经缓冲罐、气体过滤器、气体质量流量控制器流入鞋机真空腔体内；该技术方案采用加热降低一甲胺在水中溶解度的方法制备气体催化剂，该技术方案对应的设备结构简单、易于运输、操作简便，并可通过压力控制阀、数显压力表、气体质量流量控制器等设备精确控制气体流量的输出。
供气装置采用反应加温装置时，包括原料罐C、原料罐D、反应罐、冷凝器Ⅱ以及加热装置Ⅱ，原料罐C和原料罐D分别通过管道C和管道D与反应罐连接，管道C上安装有原料阀,管道D上安装有截止阀，反应罐与冷凝器Ⅱ入口处连通；原料罐C和原料罐D底部均设有称重模块；反应罐底部安装加热装置Ⅱ，上部设有泄压阀，内部设有搅拌机，反应罐底部通过废液出口阀C与紫外线处理机或等离子废水处理机连接。
在上述技术方案中，可通过在原料罐C加入热水，在原料罐D中加入氢氧化钠或氢氧化钾粉末状固体(或者其他能与一甲胺盐酸盐反应产生一甲胺的物质)与一甲胺盐酸盐粉末状固体的混合物，然后使两种原料在反应罐内充分搅拌混合，然后发生化学反应产生一甲胺气体，原料阀和截止阀可以控制两个原料罐内原料的流出速度，原料的重量由称重模块称重。
进一步优选地，原料罐C顶部设有加压管道，便于原料罐C内的热水顺利往下流，防止液体回流；原料罐D内设有加压密封活塞，原料罐D外侧设有与加压密封活塞连接的气缸，可以防止原料罐D内的固体回喷和漏气。
优选地，缓冲罐包括缓冲罐A和缓冲罐B，缓冲出气阀包括缓冲出气阀A和缓冲罐出气阀B，缓冲罐A和缓冲罐B的入口处均安装有压力控制阀，缓冲罐A出口处安装缓冲出气阀A和数显压力表，缓冲罐B出口处安装缓冲出气阀B和数显压力表。
在上述技术方案中，供气装置的气体进入两个缓冲罐后，在两缓冲罐内始终保持一个较低的压力值，避免气体液化影响进气的稳定性，采用双缓冲罐可以交替地为鞋机真空腔体供气，进一步保证了为鞋机真空腔体供气的连续性和稳定性。
优选地，在上述三种供气装置的技术方案中，管道F上还安装有空气球阀和流量出口阀，空气球阀用于进空气便于清洗腔体，流量出口阀可以避免管道F内产生较大的负压,起到保护作用。
本发明提供的供气系统为鞋机进行供气时，管道F的出口与鞋机的真空腔体连通，真空腔体依次连接真空泵组和等离子处理器；鞋材处理完毕后，真空腔体内剩余的废气中还有一甲胺，一甲胺易燃、易爆、有强烈刺激性氨样臭味，不能直接排放，为达到排放标准，可将废气经真空泵组抽到等离子处理器中进行处理，可有效去除95％以上的一甲胺，从而达到国家排放标准，减轻环境负担。
供气装置采用溶液加温装置实现供气的方法包括以下步骤：
(1)在储液罐存储一甲胺水溶液，打开加料口A和加料口B，通过原料泵将一甲胺水溶液加入原料罐A与原料罐B内，待两原料罐内液体达到罐内液位计所设定的最高液位时，关闭加料口A和加料口B，同时关闭原料泵，停止加料；
(2)通过加热装置对原料罐A与原料罐B加热，使两原料罐的温度控制在60-200℃从而获取一甲胺气体，并使两原料罐内的气压不超过0.26Mpa，化学反应方程式为:
CH3NH3·H2O＝H2O+CH3NH3↑；
(3)打开出气阀A，使原料罐A内的一甲胺气体经管道A进入冷凝器内，冷凝器内的冷媒控制在-5℃-35℃，经冷凝器冷凝后得到含1％-26％水蒸汽的气态一甲胺混合气，气态一甲胺混合气经管道E进入缓冲罐中；
(4)当缓冲罐出口处的数显压力表示数大于0.2MPa并且鞋机设备需要进入一甲胺气体时，打开缓冲罐出口处的缓冲出气阀，一甲胺气体依次通过气体过滤器、气体质量流量控制器进入真空腔体中参与鞋材的等离子处理；
(5)待鞋材处理完毕后，关闭缓冲出气阀；若在鞋材处理过程中，原料罐A内的一甲胺气体压力小于0.08Mpa时，关闭出气阀A，同时打开出气阀B由原料罐B供气，同时打开废液出口阀A，使原料罐A内的废液流入紫外线处理机或等离子废水处理机中进行处理，待废液处理达到排放标准后排出；
(6)在原料罐B供气条件下，待鞋材处理完毕后，关闭缓冲出气阀；若在鞋材处理过程中，原料罐B内的一甲胺气体压力小于0.08Mpa时，关闭出气阀B，同时打开出气阀A由原料罐A供气，打开废液出口阀B，使原料罐B内的废液流入紫外线处理机或等离子废水处理机中进行处理，待废液处理达到排放标准后排出，废液排放完毕后，关闭废液出口阀B；
(7)重复上述步骤。
供气装置采用反应加温装置实现供气的方法包括以下步骤：
(1)在原料罐C内添加80℃-90℃的热水，在原料罐D内添加按照摩尔质量1：1充分混合的氢氧化钠或氢氧化钾粉末状固体和一甲胺盐酸盐粉末状固体；
(2)打开原料阀，反应罐每从原料罐D中加入1mol的固体，打开截止阀，原料罐C向反应罐中通入5-35g热水，按照上述质量比例向反应罐中加入2个原料罐的原料，由称重模块控制，原料加入完成后关闭原料阀和截止阀；
(3)通过加热装置Ⅱ对反应罐加热，将反应罐的温度控制在60℃-200℃，同时通过搅拌机缓慢搅拌已加入的原料，反应罐中产生一甲胺气体，化学反应方程式为:
CH3NH3·HCl+NaOH＝H2O+CH3NH3↑+NaCl
或CH3NH3·HCl+KOH＝H2O+CH3NH3↑+KCl；
(4)步骤3中的一甲胺气体进入冷凝器Ⅱ中，冷凝器Ⅱ内的冷媒控制在-5℃-35℃，经冷凝器Ⅱ冷凝后得到含1％-26％水蒸汽的气态一甲胺混合气，气态一甲胺混合气经管道C进入缓冲罐中；
(5)当缓冲罐出口处的数显压力表示数大于0.2MPa并且鞋机设备需要进入一甲胺气体时，打开缓冲罐出口处的缓冲出气阀，一甲胺气体依次通过气体过滤器、气体质量流量控制器进入真空腔体中参与鞋材的等离子处理；
(6)待鞋材处理完毕后，关闭缓冲出气阀，待下一次进气时再打开；若在鞋材处理过程中，反应罐内的一甲胺气体压力小于0.08Mpa时，关闭压力控制阀，同时打开废液出口阀C，使反应罐内的废液流入紫外线处理机或等离子废水处理机中进行处理，待废液处理达到排放标准后排出，废液排放完毕后，关闭废液出口阀C，同时向原料罐C和原料罐D中加入对应的原料；
(7)重复上述步骤。
当供气装置采用反应加温装置为鞋机进行供气时，还可以选择另外两种原料添加方式：
第一种方式：步骤(1)和步骤(2)采用如下方法：
(1)在原料罐C内加入按照质量比例为314g：100g的氢氧化钠和水，溶解配制成氢氧化钠溶液，并将溶液温度控制在80℃-90℃，在原料罐D加入一甲胺盐酸盐固体；
(2)打开原料阀和截止阀，在称重模块控制作用下，使原料罐C和原料罐D按照52.74:67.52的质量比例将各自罐中的原料加入反应罐中，原料加入完成后关闭原料阀和截止阀。
第二种方式：步骤(1)和步骤(2)采用如下方法：
(1)在原料罐C内加入按照质量比例为314g：100g的氢氧化钠和水，溶解配制成氢氧化钠溶液，并将溶液温度控制在80℃-90℃，在原料罐D中加入浓度为50％的一甲胺盐酸盐溶液；
(2)打开原料阀和截止阀，在称重模块控制作用下，使原料罐C和原料罐D按照52.74:135.04的质量比例将各自罐中的原料加入反应罐中，原料加入完成后关闭原料阀和截止阀。
本发明与现有技术相比至少有以下有益效果是：
1.通过设置缓冲瓶，使气体压力始终保持在一个稳定且较低的值，避免气体液化影响进气的稳定性；
2.供气装置内的气体催化剂经过气体过滤器最终进入鞋机真空腔体内时不含任何固体杂质；
3.气体催化剂经气体质量流量控制器实现自动调节，极大地降低了操作人员以及日常维护的负担，并且安装方便、密封性能好、避免漂移‘
4.本发明提供的供气方法中，得到的含1％-26％水蒸气的气态一甲胺混合气用于鞋材的等离子处理，不仅提高了鞋材与胶水之间的粘贴效果，还有利于清理；
5.本发明提供的供气系统具有成本低、更安全、方便运输、处理效果好等优点。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的供气装置采用气瓶时的结构示意图；
图3为本发明的供气装置采用溶液加温装置时的结构示意图；
图4为本发明的供气装置采用反应加温装置时的结构示意图；
图5为本发明采用双缓冲罐时的结构示意图。
图中，1、供气装置；2、缓冲罐；3、压力控制阀；4、数显压力表；5、缓冲出气阀；6、气体过滤器；7、气体质量流量控制器；8、真空腔体；9、真空泵组；10、等离子处理器；
11、原料罐A；111、加料口A；112、废液出口阀A；113、加料口阀A；12、原料罐B；121、加料口B；122、废液出口阀B；123、加料口阀B；13、加热装置I；14、冷凝器I；15、出气阀A；16、出气阀B；17、原料泵；18、储液罐；19、紫外线处理机或等离子废水处理机；
11’、原料罐C；111’、加压管道；12’、原料罐D；121’、加压密封活塞；122’、气缸；13’、反应罐；131’、泄压阀；132’、搅拌机；133’、废液出口阀C；14’、冷凝器Ⅱ；15’、加热装置Ⅱ；16’、原料阀；17’、截止阀；18’、称重模块；
21、缓冲罐A；22、缓冲罐B；51、缓冲出气阀A；52、缓冲罐出气阀B；
1-1、流量出口阀；1-2、空气球阀；1-3、管道E；1-4、管道F；1-5、管道A；1-6、管道B；1-7、管道C；1-8、管道D。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的说明。
如图1所示，本发明的提供的供气系统包括供气装置1和缓冲罐2，供气装置1通过管道E1-3与缓冲罐2入口处连通，缓冲罐2出口处连接管道F1-4，该供气系统用于鞋机供气时，管道F的出口与鞋机的真空腔体8连通；管道E上设有压力控制阀3，缓冲罐2出口处的管道F上分别安装有数显压力表4和缓冲出气阀5，并且数显压力表4安装在缓冲出气阀5的前端，数显压力表4用于实时监测缓冲罐2内的压力，压力控制阀3和缓冲出气阀5均为常闭的气动球阀；管道F上从缓冲罐2到真空腔体8的方向上依次安装有气体过滤器6和气体质量流量控制器7；供气装置1中的气体经由缓冲罐2、气体过滤器6以及气体流量控制器7进入鞋机的真空腔体8中；优选地，管道F上还安装有流量出口阀1-1和空气球阀1-2，流量出口阀1-1安装在气体流量控制器7之后，避免管道F内产生较大的负压,起到保护作用，空气球阀1-2可以安装在气体流量控制器7之前，便于空气进入清洗腔体。
气体质量流量控制器(Mass Flow Controller，简称MFC)是一种能自动调节进气流量的仪器，代替了传统的玻璃转子流量计，相比于传统的玻璃转子流量计有着自动调节、安装方便、密封性好、避免漂移等优点，MFC可自动调大进气流量使鞋机腔体内气压达到设定，例如，在一次鞋材处理过程中，处理前气压应为280MPa，实时压力为270MPa，此时，MFC就得到增大进气量的信号，然后增大进气口从而增大进气流量，使鞋机腔体内气压达到280MPa；处理过程中，实际气压大于设定气压时，MFC会得到减小供气的信号，从而降低流量，使鞋机腔体内的气压达到设定范围，从而使鞋材达到所需的处理效果。在气体质量流量控制器(MFC)前面串联气体过滤器，可以过滤固体杂质和液化的水蒸气以及液化的一甲胺，防止MFC内的检测用毛细管堵塞，引起MFC故障。在缓冲罐前面串联压力控制阀控制缓冲罐内的压力，使MFC的调节进气流量变化小，进气更稳定。
优选地，本发明中的所有管道、容器、阀门皆采用防腐、防爆的材料，本发明中的所有管道均采用聚四氟乙烯材质，该材质具有耐高温、耐低温、耐腐蚀、耐气候、无毒害等优良特性，具有塑料中最佳的老化寿命；进一步优选地，本发明中各个阀门的阀体和阀芯全部采用不锈钢制作，优选316L不锈钢；进一步优选地，所有阀门内的填料采用100％膨胀聚四氟乙烯编织的填料，经过膨胀处理后的聚四氟乙烯克服了弹性差的缺点，具有橡胶的弹性，又不失其原有的特性，性能大大地改善，适用温度范围为-268～288℃，对磨损的阀杆有良好的密封效果；进一步优选地，所有阀门(包括压力控制阀、缓冲出气阀)均采用波纹管截止阀，波纹管截止阀内部采用波纹管结构，不锈钢的的波纹管下端焊接在阀杆上，以防止工艺流体侵蚀阀杆，上端固定在阀体和阀盖的连接处构成静密封，采用双重的密封设计，若波纹管失效，阀杆填料也会避免气体泄漏，波纹管焊接于阀杆可以保持稳定的运行性能，避免由于阀塞振动引起阀杆振动，从而实现阀体零泄漏；以上措施都极大地减轻了日常维护工作的难度，提高了设备运行的稳定性。
本发明中的供气系统主要为鞋机提供一甲胺气体，供气系统为鞋机进行供气时，管道F的出口与鞋机的真空腔体8连通，真空腔体8依次连接真空泵组9和等离子处理器10，如图3-4所示；鞋机采用低温等离子技术，将要处理的鞋材放入真空腔体8内并抽至高真空状态到1-30pa，然后通入本发明提供的供气系统所制取的一甲胺气体，最后施加中频或高频交流电，使真空腔体内的气体电离，形成活跃的等离子体，轰击鞋材表面，并在鞋材表面接枝上需要的基团，从而提升胶水对鞋材的黏着力；鞋材处理完毕后，真空腔体8内剩余的废气中还有一甲胺，一甲胺易燃、易爆、有强烈刺激性氨样臭味，不能直接排放，为达到排放标准，可将废气经真空泵组9抽到等离子处理器10中进行处理，可有效去除95％以上的一甲胺，从而达到国家排放标准，减轻环境负担。
本发明中的供气装置可以采用气瓶供气或气体发生装置供气，气体发生装置可选择溶液加温装置和反应加温装置两种结构形式，下面通过具体的实施例进行说明。
实施例1
在本实施例中，供气装置采用气瓶，如图2所示，气瓶出口处的管道E上还安装有数显压力表4，该数显压力表用于实时监测气瓶内的压力。
本实施例在用作鞋机的供气系统时，气瓶内存储无水一甲胺气体，打开压力控制阀3，气瓶内的气体进入缓冲罐2内后，当缓冲罐2内气压达到一定数值(此数值远小于气瓶内压力)后，缓冲罐2蓄气完成，压力控制阀3关闭；当鞋机运行到需要进入甲胺时，缓冲出气阀5打开，气体进入管道F中经过气体过滤器6、气体质量流量控制器7和流量出口阀1-1进入鞋机腔体8中参与鞋材的处理。
鞋机设备持续运行消耗缓冲罐2中的甲胺，当缓冲罐2内气压低于设定下限值时，压力控制阀3打开，补充缓冲罐2内的气体，如此循环；这样可以使缓冲罐2内的压力时刻保持在较小值，避免气体液化影响进气的稳定性，当气瓶内的无水一甲胺即将消耗殆尽时，检测气瓶压力的数显压力表就会报警，提醒操作人员更换气瓶。
实施例2
在本实施例中，供气装置采用溶液加温装置，如图3所示，该供气装置1包括原料罐A11、原料罐B12、加热装置I12以及冷凝器I14，原料罐A和原料罐B的底部均安装有加热装置I，加热装置I优选导热油加热装置(可以加热到60-200℃)或水浴加热装置(可以加热到60-100℃)，使用导热油或水浴加热能够有效控制加热温度始终处于安全范围内；冷凝器I通过管道A1-5、管道B1-6与原料罐A、原料罐B连接，并通过管道E与缓冲罐2入口处连通，管道A1-5、管道B1-6上分别安装有出气阀A15、出气阀B16，原料罐A与原料罐B顶部分别设有加料口A111和加料口B121，并通过加料口A和加料口B以及原料泵17与储液罐18连接，加料口A111和加料口B121处分别设置加料口阀A113和加料口阀B123；原料罐A与原料罐B底部分别通过废液出口阀A112和废液出口阀B122与紫外线处理机或等离子废水处理机19连接。
本实施例中的供气系统的全部阀门为常闭状态，当需要为鞋机进行供气时，供气方法包括以下步骤：
(1)在储液罐18内存储浓度为40％-50％的一甲胺水溶液，打开加料口A111和加料口B121，通过原料泵17将储液罐18内的一甲胺水溶液加入原料罐A11与原料罐B12内，待两原料罐内液体达到罐内液位计所设定的最高液位时，关闭加料口A111和加料口B121，同时关闭原料泵17，停止加料；
(2)通过加热装置I13中的60℃-200℃的导热油对原料罐A11与原料罐B12加热，使两原料罐的温度控制在60-200℃，两原料罐内的气压不会太高，最高在0.26MPa左右，非常安全且有效，根据一甲胺在热水中的溶解度会降低这一特性使用加热的方法获取一甲胺气体，并使两原料罐内的气压不超过0.26Mpa，获取一甲胺气体的化学反应方程式为:
CH3NH3·H2O＝H2O+CH3NH3↑；
(3)优先打开出气阀A15，使原料罐A11内的一甲胺气体经管道A进入冷凝器I14内，冷凝器I内的冷媒控制在-5℃-35℃，冷凝器I内的冷媒自上向下流动以冷却一甲胺和水蒸气的混合气体，被冷却的水分会沿着冷凝器的管壁流回原料罐A中，经冷凝器I冷凝后得到含1％-26％水蒸汽的气态一甲胺混合气，气态一甲胺混合气经管道E进入缓冲罐2中；
(4)当缓冲罐2出口处的数显压力表4示数大于0.2MPa时，即可进行鞋材处理了，当鞋机设备需要进入一甲胺气体时，打开缓冲罐2出口处的缓冲出气阀5，一甲胺气体依次通过气体过滤器6、气体质量流量控制器7进入真空腔体8中参与鞋材的等离子处理，气体过滤器6可以控制气体粒子直径在10微米以下；
(5)待鞋材处理完毕后，关闭缓冲出气阀5；在鞋材不断处理过程中，原料罐A内一甲胺溶液中的一甲胺气体含量越来越少，当原料罐A内的一甲胺气体压力小于0.08Mpa时，已无法继续有效产生一甲胺气体，此时关闭出气阀A，打开出气阀B由原料罐B供气，同时打开废液出口阀A，使原料罐A内的废液流入紫外线处理机或等离子废水处理机19中进行处理，在紫外线处理机作用下产生高强度紫外线以及臭氧，两者共同作用下氧化一甲胺，或者在等离子废水处理机作用下分解氧化一甲胺，使废液达到排放标准最后排出；由于原料罐A内气体略带正压以及一甲胺水溶废液自身的重力，废液可以轻易从原料罐A的废液出口阀A流出，流出完毕后，关闭废液出口阀A112，打开加料口A111处的加料口阀A；启动原料泵将储液罐18内的一甲胺水溶液再次送入原料罐A内；
(6)在原料罐B正常供气的情况下，待鞋材处理完毕后，关闭缓冲出气阀5；若在鞋材处理过程中，原料罐B内的一甲胺气体压力小于0.08Mpa时，关闭出气阀B16，同时打开出气阀A15由原料罐A供气，打开废液出口阀B122，使原料罐B内的废液流入紫外线处理机或等离子废水处理机中进行处理，待废液处理达到排放标准后排出，废液排放完毕后，关闭废液出口阀B122；
(7)重复上述步骤，使原料罐A和原料罐B交替供气，保证供气的稳定性和连续性。
采用含1％-26％水蒸气的气态一甲胺混合气用于鞋材表面等离子处理的好处有：(1)该混合气在鞋材表面处理后可以产生羟基和甲胺基团，而用液化一甲胺气体等离子材料处理只产生甲胺基团，产生羟基和甲胺基团比单纯的产生甲胺基团提高了和胶水的反应，更利于提高粘贴效果；(2)在等离子处理时，用液化一甲胺气体会在真空腔体内壁和电极管上产生一层甲胺聚合物，污染真空腔体内壁和电极管，影响鞋材的处理效果，并且需要定期清洗，用含1％-26％水蒸气的气态一甲胺混合气处理鞋材时，在水蒸气的作用下阻止了甲胺的聚合，不会在真空腔体内壁和电极管上产生甲胺聚合物；(3)含1％-26％水蒸气的气态一甲胺混合气处理鞋材时，因为有水蒸气的作用下阻止了甲胺的聚合提高了等离子对材料表面的清洗效果。
实施例3
在本实施例中，供气装置采用反应加温装置，如图3所示，该供气装置1包括原料罐C11’、原料罐D12’、反应罐13’、冷凝器Ⅱ14’以及加热装置Ⅱ15’，原料罐C和原料罐D分别通过管道C1-7和管道D1-8与反应罐连接，管道C1-7上安装有原料阀16’,管道D1-8上安装有截止阀17’，反应罐与冷凝器Ⅱ入口处连通；原料罐C和原料罐D底部均设有称重模块18’；反应罐底部安装加热装置Ⅱ15’，上部设有泄压阀131’，内部设有搅拌机132’，反应罐底部通过废液出口阀C133’与紫外线处理机或等离子废水处理机19连接；加热装置Ⅱ15’优选水浴加热装置，可选择60℃-100℃的热水。
优选地，原料罐C顶部设有加压管道111’，便于原料罐C内的热水顺利往下流，防止液体回流；原料罐D内设有加压密封活塞121’，原料罐D外侧设有与加压密封活塞121’连接的气缸122’，可以防止原料罐D内的固体回喷和漏气。
本实施例提供的供气系统中的全部阀门均为常闭，在为鞋机供气时，包括以下步骤：
(1)在原料罐C11’内添加80℃-90℃的热水，在原料罐D12’内添加按照摩尔质量1：1充分混合的氢氧化钠或氢氧化钾粉末状固体(或其他能与一甲胺盐酸盐反应产生一甲胺气体的粉末状固体)和一甲胺盐酸盐粉末状固体，以氢氧化钠为例，因为氢氧化钠以及一甲胺盐酸盐在水中的溶解度随水温的升高而增大，当水温低的时候，氢氧化钠和一甲胺盐酸盐溶解度低，溶解氢氧化钠和一甲胺盐酸盐所需的水就多，这样氢氧化钠和一甲胺盐酸盐反应产生的一甲胺气体溶在水里的浓度就低，水浴加热一甲胺溶液时，一甲胺气体从水中出来的要少；
(2)打开原料阀16’，反应罐13’每从原料罐D12’中加入1mol(使用氢氧化钠时为107.52g)的固体混合物，打开截止阀17’，原料罐C11’向反应罐13’中通入5-35g热水，按照上述质量比例向反应罐13’中加入2个原料罐的原料，由称重模块控制，原料加入完成后关闭原料阀16’和截止阀17’；
(3)加入原料的同时，通过加热装置Ⅱ15’对反应罐13’加热，将反应罐13’的温度控制在60℃-100℃，同时通过搅拌机132’缓慢搅拌已加入的原料，反应罐13’为原料罐B中两种固体发生化学反应的场所，并产生气态一甲胺，化学反应方程式(反应需要溶液中进行)为:
CH3NH3·HCl+NaOH＝H2O+CH3NH3↑+NaCl
或CH3NH3·HCl+KOH＝H2O+CH3NH3↑+KCl；
对反应罐进行加热以降低气态一甲胺在水中的溶解度提高气态一甲胺的生成效率，一甲胺在60℃条件下在水中的溶解度为30％，90℃条件下在水中的溶解度为20％，根据以上条件，在90℃时，每1mol固体混合物发生反应，最终可制得供使用的甲胺气体约24.95g，气压稳定在0.12Mpa。
(4)步骤3中的气态一甲胺自下而上进入冷凝器Ⅱ14’中，冷凝器Ⅱ14’内的冷媒控制在-5℃-35℃,将气态一甲胺中的水分冷凝分离，被冷却的水分会沿着管壁流回反应罐13’中，经冷凝器Ⅱ14’冷凝后得到含1％-26％水蒸汽的气态一甲胺混合气，气态一甲胺混合气经管道C进入缓冲罐2中；
(5)当缓冲罐2出口处的数显压力表4示数大于0.2MPa并且鞋机设备需要进入一甲胺气体时，打开缓冲罐2出口处的缓冲出气阀5，一甲胺气体依次通过气体过滤器6、气体质量流量控制器7进入真空腔体8中参与鞋材的等离子处理，气体过滤器6将粒子直径在10微米以上的杂质和液化一甲胺过滤掉；
(6)待鞋材处理完毕后，关闭缓冲出气阀5，待下一次进气时再打开；在不断使用过程中，反应罐13’内溶液中的一甲胺含量越来越少，当反应罐13’内的一甲胺气体压力小于0.08Mpa时，鞋机PLC显示屏上提示添加原料，此时反应罐13’内溶液中的一甲胺含量已经很低，无法继续有效产生一甲胺气体，此时，关闭压力控制阀3，同时打开废液出口阀C133’，使反应罐13’内的废液流入紫外线处理机或等离子废水处理机19中进行处理，待废液处理达到排放标准后排出，废液排放完毕后，关闭废液出口阀C133’，同时向原料罐C和原料罐D中加入对应的原料；
(7)重复上述步骤。
在本实施例中，原料的添加方式还有另外两种：
第一种：步骤(1)和步骤(2)采用如下方法：
(1)在原料罐C11’内加入按照质量比例为314g：100g的氢氧化钠和水，溶解配制成浓度约为76％的氢氧化钠溶液，并将溶液温度控制在80℃-90℃，在原料罐D12’加入一甲胺盐酸盐固体；
(2)打开原料阀16’和截止阀17’，在称重模块18’控制作用下，使原料罐C11’和原料罐D12’按照52.74(76％的氢氧化钠溶液):67.52(一甲胺盐酸盐固体)的质量比例将各自罐中的原料加入反应罐13’中，
原料加入完成后关闭原料阀16’和截止阀17’。
第二种：步骤(1)和步骤(2)采用如下方法：
(1)在原料罐C11’内加入按照质量比例为314g：100g的氢氧化钠和水，溶解配制成浓度约为76％的氢氧化钠溶液，并将溶液温度控制在80℃-90℃，在原料罐D12’中加入浓度为50％的一甲胺盐酸盐溶液；
(2)打开原料阀16’和截止阀17’，在称重模块18’控制作用下，使原料罐C11’和原料罐D12’按照52.74(76％的氢氧化钠溶液):135.04(50％的一甲胺盐酸盐溶液)的质量比例将各自罐中的原料加入反应罐中，原料加入完成后关闭原料阀和截止阀。
上述3种原料添加方式，均可产生一甲胺气体，选任一种均可,后两种原料添加方法中的氢氧化钠可以替换成氢氧化钾，氢氧化钾与水的质量比例是314g：100g，溶解配置成浓度约为76％的氢氧化钾溶液，其与一甲胺盐酸盐固体反应时质量比例约为73.68:67.52，其与50％的一甲胺盐酸盐溶液反应时质量比例约为73.68:135.04。
在上述3个实施例中，优选地，如图5所示，缓冲罐包括缓冲罐A21和缓冲罐B22，缓冲出气阀5包括缓冲出气阀A51和缓冲罐出气阀B52，
缓冲罐A21和缓冲罐B22的入口处均安装有压力控制阀3，缓冲罐A21出口处安装缓冲出气阀A51和数显压力表4，缓冲罐B出口处安装缓冲出气阀B52和数显压力表4。
机鞋设备持续运行消耗缓冲罐A中的甲胺，当缓冲罐A中的甲胺压力低于下限值时，缓冲出气阀A关闭，同时缓冲罐A入口处的压力控制阀3打开，缓冲出气阀B打开，此时开始使用缓冲罐B内的甲胺，并且供气装置1继续产生气态甲胺补充缓冲罐A内的一甲胺，补充完毕后，缓冲罐A入口处的压力控制阀3关闭；当缓冲罐B内的甲胺压力低于下限值后，缓冲出气阀B关闭，同时缓冲罐B入口处的压力控制阀3打开，缓冲出气阀A打开，此时，开始使用缓冲罐A内的甲胺，并且供气装置1继续产生气态一甲胺补充缓冲罐B内的甲胺，如此循环。
供气装置1中的气体进入两个缓冲罐后，在两缓冲罐内始终保持一个较低的压力值，避免气体液化影响进气的稳定性，采用双缓冲罐可以交替地为鞋机真空腔体供气，进一步保证了为鞋机真空腔体供气的连续性和稳定性。
以上所述实施方式仅表达了本发明的多种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种供气系统，其特征在于，包括供气装置(1)和缓冲罐(2)，供气装置通过管道E(1-3)与缓冲罐入口处连通，缓冲罐出口处连接管道F；管道E上设有压力控制阀(3)，缓冲罐出口处的管道F(1-4)上分别安装有数显压力表(4)和缓冲出气阀(5)；管道F上依次安装有气体过滤器(6)和气体质量流量控制器(7)。
2.根据权利要求1所述的供气系统，其特征在于，供气装置为气瓶，气瓶出口处的管道E上还安装有数显压力表，管道F上还安装有流量出口阀(1-1)和空气球阀(1-2)。
3.根据权利要求1所述的供气系统，其特征在于，供气装置为溶液加温装置，包括原料罐A(11)、原料罐B(12)、加热装置I(13)以及冷凝器I(14)，原料罐A和原料罐B的底部均安装有加热装置I，冷凝器I分别通过管道A(1-5)、管道B(1-6)与原料罐A、原料罐B连接，并通过管道E与缓冲罐入口处连通，管道A、管道B上分别安装有出气阀A(15)、出气阀B(16)，原料罐A与原料罐B顶部分别通过加料口A(111)和加料口B(121)以及原料泵(17)与储液罐(18)连接；原料罐A与原料罐B底部分别通过废液出口阀A(112)和废液出口阀B(122)与紫外线处理机或等离子废水处理机(19)连接。
4.根据权利要求1所述的供气系统，其特征在于，供气装置为反应加温装置，包括原料罐C(11’)、原料罐D(12’)、反应罐(13’)、冷凝器Ⅱ(14’)以及加热装置Ⅱ(15’)，原料罐C和原料罐D分别通过管道C(1-7)和管道D(1-8)与反应罐连接，管道C上安装有原料阀(16’),管道D上安装有截止阀(17’)，反应罐与冷凝器Ⅱ入口处连通；原料罐C和原料罐D底部均设有称重模块(18’)；反应罐底部安装加热装置Ⅱ，上部设有泄压阀(131’)，内部设有搅拌机(132’)，反应罐底部通过废液出口阀C(133’)与紫外线处理机或等离子废水处理机连接。
5.根据权利要求4所述的供气系统，其特征在于，原料罐C顶部设有加压管道(111’)；原料罐D内设有加压密封活塞(121’)，原料罐D外侧设有与加压密封活塞连接的气缸(122’)。
6.根据权利要求1所述的供气系统，其特征在于，缓冲罐包括缓冲罐A(21)和缓冲罐B(22)，缓冲出气阀包括缓冲出气阀A(51)和缓冲罐出气阀B(52)，缓冲罐A和缓冲罐B的入口处均安装有压力控制阀，缓冲罐A出口处安装缓冲出气阀A和数显压力表，缓冲罐B出口处安装缓冲出气阀B和数显压力表。
7.一种利用权利要求3所述的供气系统实现供气的方法，其特征在于，管道F的出口与鞋机的真空腔体(8)连通，真空腔体依次连接真空泵组(9)和等离子处理器(10)，供气方法包括以下步骤：
(1)在储液罐内存储一甲胺水溶液，打开加料口A和加料口B，通过原料泵将一甲胺水溶液加入原料罐A与原料罐B内，待两原料罐内液体达到罐内液位计所设定的最高液位时，关闭加料口A和加料口B，同时关闭原料泵，停止加料；
(2)通过加热装置I对原料罐A与原料罐B加热，使两原料罐的温度控制在60-200℃从而获取一甲胺气体，并使两原料罐内的气压不超过0.26Mpa，化学反应方程式为:
CH3NH3·H2O＝H2O+CH3NH3↑；
(3)打开出气阀A，使原料罐A内的一甲胺气体经管道A进入冷凝器I内，冷凝器I内的冷媒控制在-5℃-35℃，经冷凝器I冷凝后得到含1％-26％水蒸气的气态一甲胺混合气，气态一甲胺混合气经管道E进入缓冲罐中；
(4)当缓冲罐出口处的数显压力表示数大于0.2MPa并且鞋机设备需要进入一甲胺气体时，打开缓冲罐出口处的缓冲出气阀，一甲胺气体依次通过气体过滤器、气体质量流量控制器进入真空腔体中参与鞋材的等离子处理；
(5)待鞋材处理完毕后，关闭缓冲出气阀；若在鞋材处理过程中，原料罐A内的一甲胺气体压力小于0.08Mpa时，关闭出气阀A，同时打开出气阀B由原料罐B供气，同时打开废液出口阀A，使原料罐A内的废液流入紫外线处理机或等离子废水处理机中进行处理，待废液处理达到排放标准后排出；
(6)在原料罐B供气条件下，待鞋材处理完毕后，关闭缓冲出气阀；若在鞋材处理过程中，原料罐B内的一甲胺气体压力小于0.08Mpa时，关闭出气阀B，同时打开出气阀A由原料罐A供气，打开废液出口阀B，使原料罐B内的废液流入紫外线处理机或等离子废水处理机中进行处理，待废液处理达到排放标准后排出，废液排放完毕后，关闭废液出口阀B；
(7)重复上述步骤。
8.一种利用权利要求4所述的供气系统实现供气的方法，其特征在于，管道F的出口与鞋机的真空腔体连通，真空腔体依次连接真空泵组和等离子处理器，供气方法包括以下步骤：
(1)在原料罐C内添加80℃-90℃的热水，在原料罐D添加按照摩尔质量1：1充分混合的氢氧化钠或氢氧化钾粉末状固体和一甲胺盐酸盐粉末状固体；
(2)打开原料阀，反应罐每从原料罐D中加入1mo l的固体混合物，打开截止阀，原料罐C向反应罐中通入5-35g热水，按照上述质量比例向反应罐中加入2个原料罐的原料，由称重模块控制，原料加入完成后关闭原料阀和截止阀；
(3)通过加热装置Ⅱ对反应罐加热，将反应罐的温度控制在60℃-200℃，同时通过搅拌机缓慢搅拌已加入的原料，反应罐中产生一甲胺气体，化学反应方程式为:
CH3NH3·HCl+NaOH＝H2O+CH3NH3↑+NaCl
或CH3NH3·HCl+KOH＝H2O+CH3NH3↑+KCl；
(4)一甲胺气体进入冷凝器Ⅱ中，冷凝器Ⅱ内的冷媒控制在-5℃-35℃，经冷凝器冷凝后得到含1％-26％水蒸气的气态一甲胺混合气，气态一甲胺混合气经管道C进入缓冲罐中；
(5)当缓冲罐出口处的数显压力表示数大于0.2MPa并且鞋机设备需要进入一甲胺气体时，打开缓冲罐出口处的缓冲出气阀，一甲胺气体依次通过气体过滤器、气体质量流量控制器进入真空腔体中参与鞋材的等离子处理；
(6)待鞋材处理完毕后，关闭缓冲出气阀，待下一次进气时再打开；若在鞋材处理过程中，反应罐内的一甲胺气体压力小于0.08Mpa时，关闭压力控制阀，同时打开废液出口阀C，使反应罐内的废液流入紫外线处理机或等离子废水处理机中进行处理，待废液处理达到排放标准后排出，废液排放完毕后，关闭废液出口阀C，同时向原料罐C和原料罐D中加入对应的原料；
(7)重复上述步骤。
9.根据权利要求8所述的供气方法，其特征在于，步骤(1)和步骤(2)采用如下方法：
(1)在原料罐C内加入按照质量比例为314g：100g的氢氧化钠和水，溶解配制成氢氧化钠溶液，并将溶液温度控制在80℃-90℃，在原料罐D加入一甲胺盐酸盐固体；
(2)打开原料阀和截止阀，在称重模块控制作用下，使原料罐C和原料罐D按照52.74:67.52的质量比例将各自罐中的原料加入反应罐中，原料加入完成后关闭原料阀和截止阀。
10.根据权利要求8所述的供气方法，其特征在于，步骤(1)和步骤(2)采用如下方法：
(1)在原料罐C内加入按照质量比例为314g：100g的氢氧化钠和水，溶解配制成氢氧化钠溶液，并将溶液温度控制在80℃-90℃，在原料罐D中加入浓度为50％的一甲胺盐酸盐溶液；
(2)打开原料阀和截止阀，在称重模块控制作用下，使原料罐C和原料罐D按照52.74:135.04的质量比例将各自罐中的原料加入反应罐中，原料加入完成后关闭原料阀和截止阀。
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