CN114845430B - 基于热流逸效应的油漆桶废漆剥离和回收装置 - Google Patents
基于热流逸效应的油漆桶废漆剥离和回收装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114845430B CN114845430B CN202210404694.XA CN202210404694A CN114845430B CN 114845430 B CN114845430 B CN 114845430B CN 202210404694 A CN202210404694 A CN 202210404694A CN 114845430 B CN114845430 B CN 114845430B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- paint
- electromagnetic heating
- shell
- micro
- module
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000003973 paint Substances 0.000 title claims abstract description 201
- 230000000694 effects Effects 0.000 title claims abstract description 30
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title claims abstract description 28
- 238000004064 recycling Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 title description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 136
- 230000005068 transpiration Effects 0.000 claims description 23
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 11
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 8
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 claims description 7
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 claims description 7
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 claims description 4
- 239000000110 cooling liquid Substances 0.000 claims description 3
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 3
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 claims description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 45
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 10
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N Abietic-Saeure Natural products C12CCC(C(C)C)=CC2=CCC2C1(C)CCCC2(C)C(O)=O RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KHPCPRHQVVSZAH-HUOMCSJISA-N Rosin Natural products O(C/C=C/c1ccccc1)[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O1 KHPCPRHQVVSZAH-HUOMCSJISA-N 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- UBAZGMLMVVQSCD-UHFFFAOYSA-N carbon dioxide;molecular oxygen Chemical compound O=O.O=C=O UBAZGMLMVVQSCD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000053 physical method Methods 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- KHPCPRHQVVSZAH-UHFFFAOYSA-N trans-cinnamyl beta-D-glucopyranoside Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OCC=CC1=CC=CC=C1 KHPCPRHQVVSZAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 2
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001037 White iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000005034 decoration Methods 0.000 description 1
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 239000004210 ether based solvent Substances 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 230000001535 kindling effect Effects 0.000 description 1
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000005028 tinplate Substances 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
- H05B6/02—Induction heating
- H05B6/10—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D1/00—Evaporating
- B01D1/0011—Heating features
- B01D1/0017—Use of electrical or wave energy
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D1/00—Evaporating
- B01D1/30—Accessories for evaporators ; Constructional details thereof
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D5/00—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
- B09B3/40—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless involving thermal treatment, e.g. evaporation
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
- H05B6/02—Induction heating
- H05B6/36—Coil arrangements
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/10—Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
本发明公开了基于热流逸效应的油漆桶废漆剥离和回收装置，包括架体、第一电磁加热模块、热流逸通道模块、第二电磁加热模块和油漆收集模块，第一电磁加热模块设在架体上，第一电磁加热线圈绕设在第一加热壳体内，第一气流管设在第一电磁加热线圈内，热流逸通道模块设在第一电磁加热模块上方，包括流通块，流通块与第一气流管连通且内设有多个均匀排布的微通道，第二电磁加热模块设在热流逸通道模块上方，第二加热壳体与流通块连通，第二电磁加热线圈设在第二加热壳体内，油漆收集模块设在架体上，收集罐与第二加热壳体相连，收集罐上设有冷却器，能够将热流逸效应和电磁加热技术应用于回收油漆桶中的剩余油漆，提高回收效率。
Description
技术领域
本发明涉及油漆桶废漆技术领域，具体涉及基于热流逸效应的油漆桶废漆剥离和回收装置。
背景技术
目前，油漆被广泛应用在家居装修、户外设备防护、产品装置等方面。
在使用完油漆后，如果不对废弃油漆桶进行妥善回收处理，油漆桶会堆积如山，甚至有残留的油漆流出。
如果将废旧油墨桶作为引燃物来焚烧废弃油漆桶，会产生刺鼻的气味，甚至会给居民和环境造成了严重的危害，并且会引起火灾。相关技术中，对油漆桶处理的方式多是将油漆桶进行破碎，将破碎的油漆桶和化学试剂混合，使油漆桶上附着的油漆脱离，之后再分别对油漆桶碎片和废弃油漆进行处理，但这也存在较多缺陷，这种方法不能保存桶的完整性，而且使用化学方法进行漆桶分离必然会造成一定的环境问题，同时噪音污染也比较严重。
发明内容
根据现有技术的不足，本发明的目的是提供基于热流逸效应的油漆桶废漆剥离和回收装置，将热流逸效应和电磁加热技术应用于回收油漆桶中的剩余油漆，提高回收效率，降低工作成本。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
基于热流逸效应的油漆桶废漆剥离和回收装置，包括架体、第一电磁加热模块、热流逸通道模块、第二电磁加热模块和油漆收集模块；
所述第一电磁加热模块设在所述架体上，包括第一加热壳体、第一电磁加热线圈和第一气流管，所述第一电磁加热线圈绕设在所述第一加热壳体内，所述第一气流管设在所述第一电磁加热线圈内，油漆桶可拆卸的固定在所述第一加热壳体内；
所述热流逸通道模块设在所述第一电磁加热模块上方，包括流通块，所述流通块与所述第一气流管连通，所述流通块内设有多个均匀排布的微通道；
所述第二电磁加热模块设在所述热流逸通道模块上方，包括第二加热壳体和第二电磁加热线圈，所述第二加热壳体与所述流通块连通，所述第二电磁加热线圈设在所述第二加热壳体内；
所述油漆收集模块设在所述架体上，包括收集罐，所述收集罐与所述第二加热壳体通过第二气流管相连，所述收集罐上设有冷却器；
其中，将油漆桶固定在第一加热壳体内，使第一电磁加热线圈设在油漆桶内，通过对第一电磁加热线圈和第二电磁加热线圈持续供电，使第一电磁加热线圈和第二电磁加热线圈的温度逐渐上升，油漆桶内的油漆汽化后进入到第一气流管，使第二电磁加热线圈的温度一直高于第一电磁加热线圈的温度，汽化后的油漆会通过多个微通道依次进入所述第二加热壳体和第二气流管，到达收集罐，并通过冷却器的作用，冷凝成液态或固态后，保存在收集罐内。
进一步地，所述第一加热壳体为能够开合的壳体结构，所述第一加热壳体包括第一外壳体和第一内壳体，所述第一外壳体和所述第一内壳体间设有第一真空空间，所述第一外壳体为隔热材料制成，所述第一内壳体采用隔磁材料制成。
进一步地，所述第二加热壳体包括第二外壳体和第二内壳体，所述第二外壳体和所述第二内壳体间设有第二真空空间，所述第二外壳体为隔热材料制成，所述第二内壳体采用隔磁材料制成。
进一步地，所述流通块上设有2×104到3×104个微通道。
进一步地，获取油漆汽化后的气体分子的平均自由程范围，使所述微通道的直径略小于或等于油漆汽化后的气体分子的最小平均自由程。
进一步地，获取油漆汽化后的气体分子的种类，获取基于维里系数的每种气体分子的平均自由程：
其中，M为气体分子的相对摩尔质量，单位为g/mol；μ为动力黏度，单位为Pa·s；B为维里系数，单位为m3·mol-1；λ为气体分子的平均自由程，单位为m；p为压强Pa，单位为，T为温度，单位为℃；R为气体常数；
压强p、温度T、气体常数R为常量，将多个常量组成的常系数视为K，则有：
进而获取油漆汽化后的气体分子的平均自由程范围，取最小的油漆汽化后的气体分子的平均自由程作为微通道的直径。
进一步地，通过努森数能够获取油漆汽化后的气体分子的最小平均自由程和微通道直径之间的关系：
其中，Kn为努森数，Kn为常数；D为微通道的长度，单位为m；L为所有微通道的总长度，单位为m；Lb为微通道的长度与微通道的直径比；
进而获取微通道的长度D及所有微通道的总长度L，根据微通道的长度D及所有微通道的总长度L，可以获得微通道的数量S：
进一步地，所述微通道的结构为波纹型。
进一步地，所述微通道的最小内径略小于或等于油漆汽化后的气体分子的最小平均自由程。
进一步地，所述冷却器为冷却管，所述冷却管环绕在所述收集罐外侧，所述冷却管内设有冷却液。
与现有技术相比，本发明具有以下优点和有益效果：
1.本发明所述的基于热流逸效应的油漆桶废漆剥离和回收装置，将热流逸效应和电磁加热技术应用于回收油漆桶中的剩余油漆中，采用物理法将油漆汽化后和桶进行分离，既能保证工作效率，又能减少化学物质使用量，同时还可以避免对桶进行损坏，便于之后的再利用。因此本装置能够以较低的成本达到较好的回收处理效果。提高回收效率，降低工作成本。
2.本发明所述的基于热流逸效应的油漆桶废漆剥离和回收装置，能够在保证油漆桶的完整性和工作效率的同时有效处理油漆桶内的油漆，并且本装置几乎没有噪音污染。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明第一电磁加热模块加热油漆桶的外部结构示意图。
图3为本发明第一电磁加热模块加热油漆桶的内部结构示意图。
图4为本发明热流逸通道模块的整体结构示意图。
图5为本发明热流逸通道模块的俯视图。
图6为本发明图5中A-A截面的剖视图。
图7为本发明微通道的结构示意图。
图8为本发明第一加热壳体的结构示意图。
图9为本发明第二加热壳体的结构示意图。
其中：1、架体；2、第一电磁加热模块；21、第一加热壳体；211、第一外壳体；212、第一内壳体；22、第一电磁加热线圈；23、第一气流管；3、热流逸通道模块；31、流通块；32、微通道；4、第二电磁加热模块；41、第二加热壳体；411、第二外壳体；412、第二内壳体；42、第二电磁加热线圈；5、油漆收集模块；51、收集罐；52、第二气流管；6、油漆桶。
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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
目前我国市场上使用的油漆桶6主要有塑料材质和金属材质两种，但金属材质的油漆桶6市场占有率较高，塑料材质只有迷你油漆桶6选用，同时考虑到本装置的工作原理，本装置就只针对金属材质的油漆桶6进行回收处理。
本装置采用物理法对油漆和桶进行分离，既能保证工作效率，又能减少化学物质使用量，同时还可以避免对桶进行损坏，便于之后的再利用。因此本装置能够以较低的成本达到较好的回收处理效果。
基于热流逸效应的油漆桶废漆剥离和回收装置，如图1-图6所示，包括架体1、第一电磁加热模块2、热流逸通道模块3、第二电磁加热模块4和油漆收集模块5；
所述第一电磁加热模块2设在所述架体1上，包括第一加热壳体21、第一电磁加热线圈22和第一气流管23，所述第一电磁加热线圈22绕设在所述第一加热壳体21内，所述第一气流管23设在所述第一电磁加热线圈22内，油漆桶6可拆卸的固定在所述第一加热壳体21内；
所述热流逸通道模块3设在所述第一电磁加热模块2上方，包括流通块31，所述流通块31与所述第一气流管23连通，所述流通块31内设有多个均匀排布的微通道32；
所述第二电磁加热模块4设在所述热流逸通道模块3上方，包括第二加热壳体41和第二电磁加热线圈42，所述第二加热壳体41与所述流通块31连通，所述第二电磁加热线圈42设在所述第二加热壳体41内；
所述油漆收集模块5设在所述架体1上，包括收集罐51，所述收集罐51与所述第二加热壳体41通过第二气流管相连，所述收集罐51上设有冷却器；
其中，将油漆桶6固定在第一加热壳体21内，使第一电磁加热线圈22设在油漆桶6内，通过对第一电磁加热线圈22和第二电磁加热线圈42持续供电，使第一电磁加热线圈22和第二电磁加热线圈42的温度逐渐上升，油漆桶6内的油漆汽化后进入到第一气流管23，使第二电磁加热线圈42的温度一直高于第一电磁加热线圈22的温度，汽化后的油漆会通过多个微通道32依次进入所述第二加热壳体41和第二气流管，到达收集罐51，并通过冷却器的作用，冷凝成液态或固态后，保存在收集罐51内。
由于需要将油漆桶6加热到一定温度才可以将桶内壁上凝固的油漆汽化，而加热温度基本都在几百摄氏度，因此需要采用一种既能较为精准地控制加热温度，而且加热效率也较高的方法，因此本装置采用电磁加热的方法，这种加热方法热转化效率最高可以达到95％左右，能在很大程度上节省电力能源。
通过对第一电磁加热线圈22持续供电，第一电磁加热线圈22发出热量使油漆桶6内的温度逐渐上升，进而使油漆中的多种混合物依次汽化。
本发明中，由于第二电磁加热线圈42的温度一直高于第一电磁加热线圈22的温度，使得微通道32两端的温度存在温度差，油漆气体分子会在微通道32内自由地从冷端移动到热端，产生热流逸现象。
本发明中，将热流逸效应和电磁加热技术应用于回收油漆桶6中的剩余油漆，提高回收效率，降低工作成本，不需要破坏油漆桶6，就能回收油漆，使得能够在保证油漆桶6的完整性和工作效率的同时有效处理油漆桶6内的油漆，并且本装置几乎没有噪音污染，且经过油漆回收的油漆桶6可以再利用。
利用粉碎机处理废旧铁桶时会产生大量的粉尘，而粉尘如果没有得到及时的处理，也会带来较大的环境污染问题。而本装置是通过热流逸效应将油漆桶6内的油漆直接去除，得到完整的油漆桶6，没有经过破碎这环节，且通过本发明提供的热流逸效应的油漆桶6废漆剥离和回收装置，废旧油漆不会进入到空气中，不会对空气造成污染。
本发明中，为了方便放置油漆桶6，如图2和图8所示，第一加热壳体21为能够开合的壳体结构，第一加热壳体21包括第一外壳体211和第一内壳体212，第一外壳体211和第一内壳体212间设有第一真空空间，第一外壳体211为隔热材料制成，第一内壳体212采用隔磁材料制成。例如，为了减少热量散失且便于操作，第一外壳体211可以由耐热陶瓷材料制成；第一内壳体212由RFID铁氧体片隔磁材料制成，RFID铁氧体片隔磁材料可以起到屏蔽磁场的作用。
具体地，第一加热壳体21包括第一壳体和第二壳体，第一壳体和第二壳体均与架体1铰接，通过转动结构带动第一壳体和第二壳体相对于架体1转动，使得第一壳体和第二壳体开合，方便放置油漆桶6或取出油漆桶6。
第一壳体和第二壳体均包括第一外壳体211和第一内壳体212。
本发明一个实施例中，转动结构为能够带动第一壳体和第二壳体同时转动的电机。
如图9所示，第二加热壳体41包括第二外壳体411和第二内壳体412，第二外壳体411和第二内壳体412间设有第二真空空间，第二外壳体411为隔热材料制成，第二内壳体412采用隔磁材料制成。例如，为了减少热量散失且便于操作，第二外壳体411可以由耐热陶瓷材料制成；第二内壳体412由RFID铁氧体片隔磁材料制成，RFID铁氧体片隔磁材料可以起到屏蔽磁场的作用。
热流逸效应指的是当存在与气体分子自由程度相当的微通道32时，同时该微通道32沿横截面存在温度差异，气体分子会在微通道32内自由地从冷端移动到热端，这一流动现象并不是由压强差而是由温度差引起的，故称其为热流逸现象。本发明中，为了使油漆快速从油漆桶6流入冷却桶，流通块31上设有2×104到3×104个微通道32，微通道32采用隔热陶瓷材料制成。
本发明中，根据热流逸的原理，分子平均分子平均自由程与微通道32特征尺寸相当或更大的组分会由冷端流向热端，而分子平均自由程比微通道32特征尺寸小得多的组分则留在冷端，空气中的主要成分平均分子自由程比油漆汽化后的各种气体分子的平均自由程尺寸小的多，本发明为了保证收集罐51中物质的成分，便于回收再利用油漆，使油漆汽化后的各种气体分子可以通过微通道32，而空气中的气体成分如氧气、二氧化碳、氮气等则不会通过微通道32，需要获取油漆桶6内油漆的气体分子的平均自由程范围，使微通道32的直径略小于或等于油漆桶6内有害物质的气体分子的最小平均自由程，进而使得空气中的气体成分如氧气、二氧化碳、氮气等则不会通过微通道32。
获取油漆桶6内有害物质的气体分子的种类，获取基于维里系数的每种气体分子的平均自由程：
其中，M为气体分子的相对摩尔质量，单位为g/mol；μ为动力黏度，单位为Pa·s；B为维里系数，单位为m3·mol-1；λ为气体分子的平均自由程，单位为m；p为压强Pa，单位为，T为温度，单位为℃；R为气体常数。
压强p、温度T、气体常数R为常量，将多个常量组成的常系数视为K，则有：
λ＝Kμ/√M(1+√B)
进而获取油漆桶6内有害物质的气体分子的平均自由程范围，取最小的油漆桶6内有害物质的气体分子的平均自由程作为微通道32的直径。
通过努森数能够获取油漆汽化后的气体分子的最小平均自由程和微通道32直径之间的关系：
其中，Kn为努森数，Kn为常数；D为微通道32的长度，单位为m；L为所有微通道32的总长度，单位为m；Lb为微通道32的长度与微通道32的直径比；
进而获取微通道32的长度D及所有微通道32的总长度L，根据微通道32的长度D及所有微通道32的总长度L，可以获得微通道32的数量S：
在本发明一个实施例中，某种油漆为混合物，其主要有害成分为甲醛、甲苯、二甲苯等，计算可得油漆汽化后的气体分子的平均自由程范围为1.781×10-8m到3.129×10-8m。因此取最小的分子平均自由程的长度1.781×10-8m作为微通道32的直径。
计算可得本装置中所用微通道32长度D为4.8×10-6m，所有微通道32的总长度L为0.1m，可以获得微通道32的数量S为为4.8×104个。
如图7所示，由于对气体分子净质量流量起主要影响作用的是微通道32的内部形状，其次是气体分子本身，由于本次装置处理的为油漆汽化后的气体分子，而油漆汽化后的气体分多为有机物且活跃度低，因此选用波纹形微通道32会使得油漆汽化后的气体分子静质量流量最大，从而处理的效率更高。因此，将本发明微通道32的结构为波纹型，使得油漆汽化后的气体分子能够更快地通过微通道32。
对于波纹型的微通道32，为了满足热流逸效应，微通道32的最小内径略小于或等于油漆桶6内有害物质的气体分子的最小平均自由程。
为了使进入收集罐51内的油漆汽化后的气体分子快速液化或固化，冷却器为冷却管，冷却管环绕在收集罐51外侧，冷却管内设有冷却液。
另外，同时为了防止油漆汽化的气体分子在做无规则热运动时附着在第一电磁加热线圈22、第二电磁加热线圈42、第一气流管23、第二气流管和微通道32上，在第一电磁加热线圈22、第二电磁加热线圈42、第一气流管23、第二气流管和微通道32表面涂刷ZS-1083多功能陶瓷无机涂料，该材料由特制的耐高温具有硅氧键无机溶液嫁接高分子聚合物后加入陶瓷氧化物等填充而成。最高耐热温度为1550℃，可以有效防止油漆气体的附着，保障油漆气体的去除率。
第一电磁加热线圈22和第二电磁加热线圈42温差范围为85℃到95℃，油漆汽化后的气体分子从油漆桶6到达第二加热壳体41的效率能够达到95％。
在本发明一个实施例中，以白铁皮作为材料的油漆桶6为例，现有市面上油漆桶6的容积分别为5L及18L的，5L油漆桶6高485mm，直径185mm。18L油漆桶6高360mm，直径350mm。油漆桶6所用白铁皮厚度为2mm，经计算得，5L油漆桶6所用铁皮体积为60.9cm3，密度为7.87g/m3，质量为492g。油漆桶6铁皮比热容为460J/(kg·℃)。18L油漆桶6所用铁皮体积为97.5cm3，质量为767g。油漆桶6内壁附着1mm厚的油漆，则5L油漆桶6内剩余油漆体积为29.8cm3，质量为31.5g。18L油漆桶6内剩余油漆体积为48cm3，质量为50.8g。
本装置通过置于油漆桶6内部的第一电磁加热线圈22，产生电磁场，从而使以白铁皮作为材料的油漆桶6内形成感应涡流，依靠油漆桶6自身电阻发热。
根据油漆的特点，油漆为混合物，主要含有甲苯、乙二醇醚类溶剂、松香、VOC等，各物质沸点如表1所示：
表1油漆主要成分的沸点
需要将油漆各成分均汽化，因此将第一电磁加热线圈22的加热温度控制在300℃，如表1所示，可以将油漆汽化。
运用涡流效应将油漆桶6加热至300℃，且使油漆桶6内表面的油漆汽化。由公式：
由于油漆为混合物，且绝大多为有机物，因此以主要成膜物质松香的比热容2.26kJ/(kg·℃)计。将油漆桶6与油漆桶6内表面油漆从20℃升至300摄氏度，5L油漆桶6所需能量8.33×104J，18L油漆桶6所需能量1.309×105J。现有常见的家用电磁炉涡流发热效率达83％，则5L装的油漆桶6升至300℃实际需要1.003×105J能量，利用涡流加热需要48.16s。18L油漆桶6升至300℃实际需要38.37s。现有的利用破碎机破碎油漆桶6，单个时间为30s左右，而且后续还需进行油漆废渣的处理。因此装置在处理油漆桶6的单位时间效率上具有工厂使用的可行性。
因此本发明处理单个油漆桶6的时间大约为30s，能够满足快速收集油漆且不破坏油漆桶6的需求。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.基于热流逸效应的油漆桶废漆剥离和回收装置，其特征在于：包括架体、第一电磁加热模块、热流逸通道模块、第二电磁加热模块和油漆收集模块；
所述第一电磁加热模块设在所述架体上，包括第一加热壳体、第一电磁加热线圈和第一气流管，所述第一电磁加热线圈绕设在所述第一加热壳体内，所述第一气流管设在所述第一电磁加热线圈内，油漆桶可拆卸的固定在所述第一加热壳体内；
所述热流逸通道模块设在所述第一电磁加热模块上方，包括流通块，所述流通块与所述第一气流管连通，所述流通块内设有多个均匀排布的微通道；
所述第二电磁加热模块设在所述热流逸通道模块上方，包括第二加热壳体和第二电磁加热线圈，所述第二加热壳体与所述流通块连通，所述第二电磁加热线圈设在所述第二加热壳体内；
所述油漆收集模块设在所述架体上，包括收集罐，所述收集罐与所述第二加热壳体通过第二气流管相连，所述收集罐上设有冷却器；
其中，将油漆桶固定在第一加热壳体内，使第一电磁加热线圈设在油漆桶内，通过对第一电磁加热线圈和第二电磁加热线圈持续供电，使第一电磁加热线圈和第二电磁加热线圈的温度逐渐上升，油漆桶内的油漆汽化后进入到第一气流管，使第二电磁加热线圈的温度一直高于第一电磁加热线圈的温度，汽化后的油漆会通过多个微通道依次进入所述第二加热壳体和第二气流管，到达收集罐，并通过冷却器的作用，冷凝成液态或固态后，保存在收集罐内。
2.根据权利要求1所述的基于热流逸效应的油漆桶废漆剥离和回收装置，其特征在于：所述第一加热壳体为能够开合的壳体结构，所述第一加热壳体包括第一外壳体和第一内壳体，所述第一外壳体和所述第一内壳体间设有第一真空空间，所述第一外壳体为隔热材料制成，所述第一内壳体采用隔磁材料制成。
3.根据权利要求2所述的基于热流逸效应的油漆桶废漆剥离和回收装置，其特征在于：所述第二加热壳体包括第二外壳体和第二内壳体，所述第二外壳体和所述第二内壳体间设有第二真空空间，所述第二外壳体为隔热材料制成，所述第二内壳体采用隔磁材料制成。
4.根据权利要求1所述的基于热流逸效应的油漆桶废漆剥离和回收装置，其特征在于：所述流通块上设有2×104到3×104个微通道。
5.根据权利要求1所述的基于热流逸效应的油漆桶废漆剥离和回收装置，其特征在于：获取油漆汽化后的气体分子的平均自由程范围，使所述微通道的直径略小于或等于油漆汽化后的气体分子的最小平均自由程。
6.根据权利要求5所述的基于热流逸效应的油漆桶废漆剥离和回收装置，其特征在于：获取油漆汽化后的气体分子的种类，获取基于维里系数的每种气体分子的平均自由程：
其中，M为气体分子的相对摩尔质量，单位为g/mol；μ为动力黏度，单位为Pa·s；B为维里系数，单位为m3·mol-λ；λ为气体分子的平均自由程，单位为m；p为压强Pa，单位为，T为温度，单位为℃；R为气体常数；
压强p、温度T、气体常数R为常量，将多个常量组成的常系数视为K，则有：
进而获取油漆汽化后的气体分子的平均自由程范围，取最小的油漆汽化后的气体分子的平均自由程作为微通道的直径。
7.根据权利要求6所述的基于热流逸效应的油漆桶废漆剥离和回收装置，其特征在于：通过努森数能够获取油漆汽化后的气体分子的最小平均自由程和微通道直径之间的关系：
其中，Kn为努森数，Kn为常数；D为微通道的长度，单位为m；L为所有微通道的总长度，单位为m；Lb为微通道的长度与微通道的直径比；
进而获取微通道的长度D及所有微通道的总长度L，根据微通道的长度D及所有微通道的总长度L，可以获得微通道的数量S：
8.根据权利要求7所述的基于热流逸效应的油漆桶废漆剥离和回收装置，其特征在于：所述微通道的结构为波纹型。
9.根据权利要求8所述的基于热流逸效应的油漆桶废漆剥离和回收装置，其特征在于：所述微通道的最小内径略小于或等于油漆汽化后的气体分子的最小平均自由程。
10.根据权利要求1所述的基于热流逸效应的油漆桶废漆剥离和回收装置，其特征在于：所述冷却器为冷却管，所述冷却管环绕在所述收集罐外侧，所述冷却管内设有冷却液。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210404694.XA CN114845430B (zh) | 2022-04-18 | 2022-04-18 | 基于热流逸效应的油漆桶废漆剥离和回收装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210404694.XA CN114845430B (zh) | 2022-04-18 | 2022-04-18 | 基于热流逸效应的油漆桶废漆剥离和回收装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114845430A CN114845430A (zh) | 2022-08-02 |
| CN114845430B true CN114845430B (zh) | 2023-01-03 |
Family
ID=82565498
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210404694.XA Active CN114845430B (zh) | 2022-04-18 | 2022-04-18 | 基于热流逸效应的油漆桶废漆剥离和回收装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114845430B (zh) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104587790A (zh) * | 2014-12-18 | 2015-05-06 | 广西大学 | 一种基于微/纳尺度热流逸效应和宏观涡流冷热效应的气体分离系统 |
| CN215447318U (zh) * | 2021-07-21 | 2022-01-07 | 河北和润包装容器有限公司 | 一种油漆包装桶回收用烘干装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ITCR20010004A1 (it) * | 2001-06-08 | 2002-12-08 | Crete Trading Srl | Rocedimento di riscaldamento e doppia polarizzazione elettromagneticaper combuatibili liquidi e gassosi e relativo dispositivo |
-
2022
- 2022-04-18 CN CN202210404694.XA patent/CN114845430B/zh active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104587790A (zh) * | 2014-12-18 | 2015-05-06 | 广西大学 | 一种基于微/纳尺度热流逸效应和宏观涡流冷热效应的气体分离系统 |
| CN215447318U (zh) * | 2021-07-21 | 2022-01-07 | 河北和润包装容器有限公司 | 一种油漆包装桶回收用烘干装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114845430A (zh) | 2022-08-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102095746B1 (ko) | 폐기물 열분해용 오일회수장치 및 회수방법 | |
| CN104163555B (zh) | 一种微波辐照湿污泥干化热解连续反应装置及方法 | |
| CN101992203B (zh) | 废旧电子线路板真空热解试验装置 | |
| CN106673388A (zh) | 一种油泥资源化处理工艺 | |
| CN101759590B (zh) | 一种dmf回收方法 | |
| CN201880728U (zh) | 废漆渣资源化再生利用的处理装置 | |
| CN203764635U (zh) | 一种熔融盐热解固体废弃物的装置 | |
| CN114845430B (zh) | 基于热流逸效应的油漆桶废漆剥离和回收装置 | |
| CN103194623A (zh) | 一种钼精矿提纯方法及装置 | |
| CN103923669A (zh) | 废旧液晶面板中液晶与偏光膜的一体式真空热解回收装置 | |
| CN102194564A (zh) | 变压器器身干燥系统和方法 | |
| CN215198903U (zh) | 一种微波回收电子垃圾中的金属的装置 | |
| CN110000189A (zh) | 一种纤维增强有机复合材料废弃物高效资源化回收装备 | |
| CN1556780A (zh) | 用于从碳前体获得碳体的方法和设备 | |
| CN206828451U (zh) | 一种具有载气混合加热和集油功能的微波热解装置 | |
| CN203307404U (zh) | 一种钼精矿提纯装置 | |
| CN206337135U (zh) | 一种油泥资源化处理系统 | |
| CN215439741U (zh) | 一种垃圾渗滤液低温蒸发设备 | |
| CN202529962U (zh) | 连续进料式油泥微波热处理装置 | |
| CN211078900U (zh) | 一种中高温集热管外玻璃管退火炉 | |
| CN204944055U (zh) | 一种节能型真空干燥系统 | |
| CN202643357U (zh) | 一种电热式废水蒸馏装置 | |
| CN117760226B (zh) | 一种金属冶炼熔炉余热回收装置 | |
| CN206046003U (zh) | 一种节能反应釜 | |
| CN216687859U (zh) | 一种含油污泥资源化利用装置 |
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 | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |