CN114308071B - 一种可再生铂碳、钯碳回收制备方法及制备设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可再生铂碳、钯碳制备、回收方法及相关设备，涉及铂碳、钯碳回收制备技术领域，包括，如下步骤：将废弃的铂碳、钯碳经过破碎机破碎，投入搅拌桶中；通过微纳米气体分散器将臭氧以微纳米气泡形式分散于酸液中，促进铂碳、钯碳中铂、钯的溶解；铂、钯溶解后，将体系pH调节至1‑3后，加入微生物菌渣作为吸附剂，匀速搅拌0.5‑4小时，进行微生物吸附；吸附完毕后，利用离心、膜分离或压滤方式固液分离获得吸附了铂、钯的微生物。该微生物使用废弃后，可重复以上操作，反复循环使用。本发明，通过从动齿轮的动力传递，T形驱动件可利用搅拌辊架的旋转破碎动力联动驱使，解决了需额外为圆形滤盘配套驱动马达，设备制造成本偏高的问题。

Description

一种可再生铂碳、钯碳回收制备方法及制备设备

技术领域

本发明涉及铂碳、钯碳回收制备技术领域，具体为一种可再生铂碳、钯碳回收制备方法及制备设备。

背景技术

目前我国每年产生的铂-钯重整废催化剂基数较大，而且还在逐年增长，因此铂-钯重整废催化剂具有较大的回收价值；

现有回收制备设备上的破碎组件大都缺少对未完全破碎物料的拦截机构和反复送料机构，造成为未完全破碎的大颗粒物料不能进行反复多次破碎，产生漏破碎的情况，拉低了设备的破碎使用性能，此外虽然有些设备上配备有反复送料机构，但是大都需为反复送料机构额外配备驱动马达，不利于设备减重并降低造价。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种可再生铂碳、钯碳回收制备方法及制备设备，其具有圆形滤盘，圆形滤盘可沿三处竖向短轴上下往复滑动将其上拦截的大颗粒碎渣利用上下惯性冲击力弹起，使大颗粒碎渣能够与搅拌辊架反复多次接触破碎，解决不能对铂碳、钯碳彻底完全的破碎，破碎效果欠佳的问题。

本发明提供如下技术方案：一种可再生铂碳、钯碳回收制备方法及制备设备，是以铂碳、钯碳为反应原料，经破碎在搅拌桶内，于水中以臭氧催化溶解的反应流程，包括如下具体步骤：

(1)将废弃的铂碳、钯碳经过破碎机破碎，投入搅拌桶中；

(2)通过微纳米气体分散器将臭氧以微纳米气泡形式分散于水中，促进铂碳、钯碳中铂、钯的溶解；

(3)铂、钯溶解后，将体系pH调节至1-3后，加入微生物菌渣，匀速搅拌0.5-4小时，进行微生物吸附；

(4)吸附完毕后，利用离心、膜分离或压滤方式固液分离获得吸附了铂、钯的微生物；

(5)在含有铂、钯的微生物中加入粘结剂，将含铂、钯微生物制粒并干燥；

(6)将含铂、钯微生物制成的颗粒投放入热解炉，隔绝空气进行热解，微生物在热解过程中碳化，随后使用氢气还原，铂、钯在热解过程中形成高度分散的铂、钯纳米材料，最终制备得到微生物铂碳钯碳；

(7)铂碳钯碳经过使用后，又可进入下一个循环周期。

优选的，制备过程中所用到的回收制备设备，包括搅拌水箱和破碎箱，所述搅拌水箱与破碎箱均呈圆形结构，且破碎箱焊接固定于搅拌水箱的顶端，破碎箱的底部开口与搅拌水箱的内部空间连通，破碎箱圆周外壁的顶端位置锁紧安装有一处破碎电机。

优选的，所述破碎箱的顶端开口上对称焊接有两处半圆形投料罩，且破碎箱顶端开口上位于两处半圆形投料罩之间的位置焊接有一处安装撑杆，安装撑杆的中间段上转动穿设有一处搅拌辊架。

优选的，所述安装撑杆远离破碎电机一侧的杆段上焊接固定有一处六棱轴杆，六棱轴杆上滑动套装有一处滑块，且六棱轴杆靠近搅拌辊架中心转轴位置的一端转动安装有一处从动齿轮。

优选的，所述滑块上朝向搅拌辊架的中心转轴焊接支撑有一处T形驱动件，T形驱动件整体由传力撑杆和垂直焊接于传力撑杆首端的轨道条共同焊接组成。

优选的，所述从动齿轮的圆周外圈上焊接有竖撑拨轴，竖撑拨轴对应与轨道条插接配合。

优选的，所述搅拌辊架中心转轴的顶端段上呈上下间隔套装有一处链轮和一处主动齿轮，其中链轮与破碎电机通过链条传动连接，且主动齿轮对应与从动齿轮啮合传动。

优选的，所述破碎箱圆周内壁的底部位置环绕焊接有三处竖向短轴，三处竖向短轴上滑动套装有一处圆形滤盘。

优选的，所述圆形滤盘的内部焊接支撑有一处三叉支架，三叉支架的中心处焊接固定有一处竖撑滑轴，且竖撑滑轴对应与搅拌辊架的中心转轴贯穿滑动配合。

优选的，所述竖撑滑轴的最顶端转动连接有一处连杆，连杆的尾端对应与滑块转动连接在一起。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明，采用臭氧以微纳米气泡作为催化剂能够显著提升铂碳、钯碳于水中的溶解速度，缩减回收制备的作业时间，且将体系pH调节至1-3可有效提升微生物的活性，从而提升微生物对铂、钯的吸附量，此外将含铂、钯微生物制成颗粒有助于后续的受热分解，提升热解效率；

2、本发明，圆形滤盘可沿三处竖向短轴上下往复滑动将其上拦截的大颗粒碎渣利用上下惯性冲击力弹起，使大颗粒碎渣能够与搅拌辊架反复多次接触破碎，这有利于对铂碳、钯碳实施彻底完全的破碎，有效减小漏破碎的机率，并避免未完全破碎的颗粒大量重力聚集于圆形滤盘上造成堵塞，且圆形滤盘上下往复滑动能够对其顶端拦截的颗粒实施筛动移位，进一步减小圆形滤盘被堵塞的机率；

3、本发明中，通过从动齿轮的动力传递，T形驱动件可利用搅拌辊架的旋转破碎动力联动驱使，这省去额外为圆形滤盘配套震筛驱动马达，有助于降低设备的重量和制造成本。

附图说明

图1为本发明回收制备方法的流程模块框图；

图2为本发明搅拌水箱结构示意图；

图3为本发明破碎箱结构示意图；

图4为本发明搅拌水箱底部结构示意图；

图5为本发明安装撑杆安装位置示意图；

图6为本发明破碎箱底部结构示意图；

图7为本发明破碎箱半剖内部结构示意图；

图8为本发明搅拌辊架结构示意图；

图9为本发明圆形滤盘结构示意图；

图10为本发明图9中A部分放大结构示意图；

图中，部件名称与附图编号的对应关系为：

1、搅拌水箱；2、破碎箱；201、安装撑杆；202、六棱轴杆；203、从动齿轮；204、滑块；205、T形驱动件；206、竖向短轴；207、轨道条；208、竖撑拨轴；3、搅拌辊架；301、链轮；302、主动齿轮；4、圆形滤盘；401、竖撑滑轴；402、连杆；5、破碎电机。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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。

请参阅图1至图10；本发明提出了一种可再生铂碳、钯碳回收制备方法及制备设备，是以铂碳、钯碳为反应原料，经破碎在搅拌桶内，于水中以臭氧催化溶解的反应流程，包括如下具体步骤：

(1)将废弃的铂碳、钯碳经过破碎机破碎，投入搅拌桶中；

(2)通过微纳米气体分散器将臭氧以微纳米气泡形式分散于水中，促进铂碳、钯碳中铂、钯的溶解，采用臭氧以微纳米气泡作为催化剂能够显著提升铂碳、钯碳于水中的溶解速度，缩减回收制备的作业时间；

(3)铂、钯溶解后，将体系pH调节至1-3后，加入微生物菌渣，匀速搅拌0.5-4小时，进行微生物吸附，将体系pH调节至1-3可有效提升微生物的活性，从而提升微生物对铂、钯的吸附量；

(4)吸附完毕后，利用离心、膜分离或压滤方式固液分离获得吸附了铂、钯的微生物；

(5)在含有铂、钯的微生物中加入粘结剂，将含铂、钯微生物制粒并干燥，将含铂、钯微生物制成颗粒有助于后续的受热分解，提升热解效率；

(6)将含铂、钯微生物制成的颗粒投放入热解炉，隔绝空气进行热解，微生物在热解过程中碳化，铂、钯在热解过程中形成高度分散的铂、钯纳米材料，最终制备得到微生物铂碳钯碳；

(7)铂碳钯碳经过使用后，又可进入下一个循环周期。

进一步，制备过程中所用到的回收制备设备，包括搅拌水箱(1)和破碎箱(2)，搅拌水箱1与破碎箱2均呈圆形结构，且破碎箱2焊接固定于搅拌水箱1的顶端，破碎箱2的底部开口与搅拌水箱1的内部空间连通，破碎箱2圆周外壁的顶端位置锁紧安装有一处破碎电机5，经过搅拌辊架3破碎后的细小铂碳、钯碳颗粒透过圆形滤盘4掉落于搅拌水箱1中并与其中的水混合溶解。

进一步，破碎箱2的顶端开口上对称焊接有两处半圆形投料罩，且破碎箱2顶端开口上位于两处半圆形投料罩之间的位置焊接有一处安装撑杆201，安装撑杆201的中间段上转动穿设有一处搅拌辊架3。

进一步，安装撑杆201远离破碎电机5一侧的杆段上焊接固定有一处六棱轴杆202，六棱轴杆202上滑动套装有一处滑块204，且六棱轴杆202靠近搅拌辊架3中心转轴位置的一端转动安装有一处从动齿轮203。

进一步，滑块204上朝向搅拌辊架3的中心转轴焊接支撑有一处T形驱动件205，T形驱动件205整体由传力撑杆和垂直焊接于传力撑杆首端的轨道条207共同焊接组成。

进一步，从动齿轮203的圆周外圈上焊接有竖撑拨轴208，竖撑拨轴208对应与轨道条插207接配合，通过竖撑拨轴208，从动齿轮203可旋转顶推驱使T形驱动件205往复滑动为圆形滤盘4提供上下震筛的驱动力，且通过从动齿轮203的动力传递，T形驱动件205可利用搅拌辊架3的旋转破碎动力联动驱使，这省去额外为圆形滤盘4配套震筛驱动马达，有助于降低设备的重量和制造成本。

进一步，搅拌辊架3中心转轴的顶端段上呈上下间隔套装有一处链轮301和一处主动齿轮302，其中链轮301与破碎电机5通过链条传动连接，且主动齿轮302对应与从动齿轮203啮合传动。

进一步，破碎箱2圆周内壁的底部位置环绕焊接有三处竖向短轴206，三处竖向短轴206上滑动套装有一处圆形滤盘4，圆形滤盘4可沿三处竖向短轴206上下往复滑动将其上拦截的大颗粒碎渣利用上下惯性冲击力弹起，使大颗粒碎渣能够与搅拌辊架3反复多次接触破碎，这有利于对铂碳、钯碳实施彻底完全的破碎，有效减小漏破碎的机率，并避免未完全破碎的颗粒大量重力聚集于圆形滤盘4上造成堵塞，且圆形滤盘4上下往复滑动能够对其顶端拦截的颗粒实施筛动移位，进一步减小圆形滤盘4被堵塞的机率。

进一步，圆形滤盘4的内部焊接支撑有一处三叉支架，三叉支架的中心处焊接固定有一处竖撑滑轴401，且竖撑滑轴401对应与搅拌辊架3的中心转轴贯穿滑动配合，竖撑滑轴401与搅拌辊架3的中心转轴贯穿滑动配合能够限位圆形滤盘4的滑动轨迹，使其径直上下滑动。

进一步，竖撑滑轴401的最顶端转动连接有一处连杆402，连杆402的尾端对应与滑块204转动连接在一起，竖撑滑轴401、连杆402以及滑块204共同组成了一处曲柄滑块机构，通过此机构，T形驱动件205带动滑块204往复滑移驱使竖撑滑轴401以及圆形滤盘4上下筛动。

工作原理：经过搅拌辊架3破碎后的细小铂碳、钯碳颗粒透过圆形滤盘4掉落于搅拌水箱1中并与其中的水混合溶解；

搅拌辊架3在旋转破碎时可通过主动齿轮302啮合驱使从动齿轮203旋转，通过竖撑拨轴208，从动齿轮203可旋转顶推驱使T形驱动件205往复滑动，竖撑滑轴401、连杆402以及滑块204共同组成了一处曲柄滑块机构，通过此机构，T形驱动件205带动滑块204往复滑移驱使竖撑滑轴401以及圆形滤盘4上下筛动，圆形滤盘4可沿三处竖向短轴206上下往复滑动将其上拦截的大颗粒碎渣利用上下惯性冲击力弹起，使大颗粒碎渣能够与搅拌辊架3反复多次接触破碎，且圆形滤盘4上下往复滑动能够对其顶端拦截的颗粒实施筛动移位，进一步减小圆形滤盘4被堵塞的机率。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (1)

1.一种可再生铂碳、钯碳回收制备设备，其特征在于：制备过程中所用到的回收制备设备，包括搅拌水箱(1)和破碎箱(2)，所述搅拌水箱(1)与破碎箱(2)均呈圆形结构，且破碎箱(2)焊接固定于搅拌水箱(1)的顶端，破碎箱(2)的底部开口与搅拌水箱(1)的内部空间连通，破碎箱(2)圆周外壁的顶端位置锁紧安装有一处破碎电机；

所述破碎箱(2)的顶端开口上对称焊接有两处半圆形投料罩，且破碎箱(2)顶端开口上位于两处半圆形投料罩之间的位置焊接有一处安装撑杆(201)，安装撑杆(201)的中间段上转动穿设有一处搅拌辊架(3)；

所述安装撑杆(201)远离破碎电机一侧的杆段上焊接固定有一处六棱轴杆(202)，六棱轴杆(202)上滑动套装有一处滑块(204)，且六棱轴杆(202)靠近搅拌辊架(3)中心转轴位置的一端转动安装有一处从动齿轮(203)；

所述滑块(204)上朝向搅拌辊架(3)的中心转轴焊接支撑有一处T形驱动件(205)，T形驱动件(205)整体由传力撑杆和垂直焊接于传力撑杆首端的轨道条共同焊接组成；

所述从动齿轮(203)的圆周外圈上焊接有竖撑拨轴，竖撑拨轴对应与轨道条插接配合；

所述搅拌辊架(3)中心转轴的顶端段上呈上下间隔套装有一处链轮和一处主动齿轮，其中链轮与破碎电机通过链条传动连接，且主动齿轮对应与从动齿轮(203)啮合传动；

所述破碎箱(2)圆周内壁的底部位置环绕焊接有三处竖向短轴(206)，三处竖向短轴(206)上滑动套装有一处圆形滤盘(4)；

所述圆形滤盘(4)的内部焊接支撑有一处三叉支架，三叉支架的中心处焊接固定有一处竖撑滑轴(401)，且竖撑滑轴(401)对应与搅拌辊架(3)的中心转轴贯穿滑动配合；

所述竖撑滑轴(401)的最顶端转动连接有一处连杆(402)，连杆(402)的尾端对应与滑块(204)转动连接在一起。

Images