CN115367827A - 一种剥离液回收处理脱水装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种剥离液回收处理脱水装置，涉及废水处理技术领域，具体为一种剥离液回收处理脱水装置，包括脱水塔和设置在脱水塔内部的废水储罐，脱水塔的上部具有加热水进水口，用于将热水加入到脱水塔内部使其对废水储罐进行水浴加热。该剥离液回收处理脱水装置，在废水体积量较大时，通过破坏废水储罐内壁处的流体边界层的稳态，以提高换热效率，加速废水中的水分蒸发排出，在废水体积量减小后，通过破坏流动边界层的稳态来提高换热效率促进水蒸发的收益降低，此时通过将剩余废水不断向上引导提升，以增加剩余废水的流动面积，促使剩余废水中的水蒸发形成水蒸气排出，达到提高脱水效率的目的。
Description
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，具体为一种剥离液回收处理脱水装置。
背景技术
光阻剥离液是芯片封装工艺中使用的一种清洗药剂，其用途是将封装芯片产品正负极上的光刻胶移除，因此又称为光刻胶剥离液。其主要成分是有机氨和极性有机溶剂，此外还含有以水为主要代表的轻组分。剥离液在使用后，除含有少量的光刻胶颗粒外，其主要成分仍为有机氨和极性有机溶剂，因此可以对使用后的剥离液进行回收脱水，然后通过分类提纯，以使其具备再利用的价值。
在对剥离液进行回收脱水时，现有技术手段有通过电热丝对废水储罐中的剥离液废水进行加热，也有通过冷却塔以水浴加热的形式对剥离液废水进行脱水。相比较之下，通过冷却塔以水浴方式进行加热的脱水方式加热均匀性和安全性更好，但其仍存在以下问题需要解决：中心的搅动叶片在转动过程无法对废水储罐罐壁处的流体边界层形成破坏，从而导致废水储罐内部的剥离液废水和外部的加热水之间的换热效率低，脱水流程耗时长。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种剥离液回收处理脱水装置，解决了现有的水浴加热形式对废水储罐内部的剥离液进行脱水时，废水储罐内部的剥离液废水和外部的加热水之间的换热效率低，脱水流程耗时长的问题。
本发明技术方案如下：
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种剥离液回收处理脱水装置，包括脱水塔和设置在脱水塔内部的废水储罐，脱水塔的上部具有加热水进水口，用于将热水加入到脱水塔内部使其对废水储罐进行水浴加热，所述废水储罐中心转动设有中心搅动组件，所述废水储罐中靠近内壁位置处转动设有侧搅动组件，所述脱水塔的内部设有驱动组件，驱动组件用于驱动中心搅动组件和侧搅动组件转动，中心搅动组件的上部设有阻力感应组件，阻力感应组件用于根据废水储罐内部液位高度调节中心搅动组件的搅动深度，所述侧搅动组件的外部设有调整套管组件，所述调整套管组件的转动角度由阻力感应组件控制，调整套管组件用于通过转动角度的改变使得侧搅动组件从破坏流体边界层的功能切换为将废水向上引导的功能。
可选的，所述中心搅动组件包括搅动杆和搅动叶片，搅动叶片沿搅动杆的轴向间隔设置多组，每组包括两个以上绕搅动杆周向间隔设置的搅动叶片。
可选的，所述侧搅动组件包括蛟龙轴和行星轴，蛟龙轴固定设于行星轴的下端。
可选的，所述驱动组件包括电机、行星架、四个行星轮、齿圈、太阳轮和中心轴，行星架与电机的输出轴固定连接，中心轴与太阳轮固定连接，所述太阳轮与四个行星轮分别啮合，四个行星轮还与齿圈啮合。
可选的，所述阻力感应组件包括中心螺旋管、压簧和中心导柱，所述搅动杆活动安装在中心螺旋管内部，压簧的一端固定连接与中心螺旋管固定连接，中心导柱的外部固定设有第一挡止环，中心螺旋管的内壁下部固定设有第二挡止环，所述中心导柱固定安装在搅动杆的外部，所述中心螺旋管的外部开设有中心螺旋槽，所述中心导柱滑动配合在中心螺旋槽内部。
可选的，所述阻力感应组件还包括移动环、限位环和移动架，所述限位环固定设于搅动杆的外周面上，所述搅动杆的外周面且位于限位环的上方可滑动的设有移动环，所述移动环的外周面以圆周排列的形式固定设有四个移动架。
可选的，所述调整套管组件包括行星螺旋管、行星导柱、行星螺旋槽和调整套管，所述行星导柱滑动配合在行星螺旋槽中，所述行星螺旋槽开设在行星螺旋管的外周面上，所述调整套管固定设于行星螺旋管的下部，所述调整套管的上端具有出料口，用于将向上引导的废水排出到废水储罐中。
可选的，所述调整套管的一端具有扇形端口。
可选的，所述废水储罐的上部右端设有冷凝水回收口，所述废水储罐的底部设有有机溶剂回收口，所述废水储罐的上部左端设有废水进水口。
可选的，所述脱水塔的内部上端固定设有阶梯状支撑环，齿圈固定设置在阶梯状支撑环上端。
本发明提供了一种剥离液回收处理脱水装置，具备以下有益效果：
该剥离液回收处理脱水装置，在废水体积量较大时，此时废水的含水量大，通过破坏废水储罐内壁处的流体边界层的稳态，以提高换热效率，加速废水中的水分蒸发排出，在废水体积量减小后，此时废水中的含水量减小，通过破坏流动边界层的稳态来提高换热效率促进水蒸发的收益降低，此时通过将剩余废水不断向上引导提升，以增加剩余废水的流动面积，促使剩余废水中的水蒸发形成水蒸气排出，达到提高脱水效率的目的。
附图说明
图1为本发明前视示意图；
图2为本发明剖视示意图；
图3为图2中部分结构放大示意图；
图4为出料口开设位置示意图；
图5为扇形端口开设位置示意图；
图6为搅动杆连接结构示意图；
图7为驱动组件结构示意图；
图8为调整套管第一状态示意图；
图9为调整套管第二状态示意图；
图10为图3中A处结构放大示意图。
图中：1、脱水塔；2、废水储罐；3、电机；4、行星架；5、行星轮；6、行星轴；7、齿圈；8、太阳轮；9、中心轴；10、中心螺旋管；11、压簧；12、搅动杆；13、中心螺旋槽；14、中心导柱；15、移动环；16、限位环；17、移动架；18、行星导柱；19、行星螺旋管；20、行星螺旋槽；21、调整套管；22、蛟龙轴；23、出料口；24、搅动叶片；25、加热水进水口；26、废水进水口；27、冷凝水回收口；28、有机溶剂回收口；29、阶梯状支撑环；30、扇形端口；31、第一挡止环；32、第二挡止环。
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，本发明提供一种技术方案：一种剥离液回收处理脱水装置，包括脱水塔1和设置在脱水塔1内部的废水储罐2，脱水塔1的上部具有加热水进水口25，用于将热水加入到脱水塔1内部使其对废水储罐2进行水浴加热；
废水储罐2的内部转动设有中心搅动组件，中心搅动组件包括搅动杆12和搅动叶片24，搅动叶片24沿搅动杆12的轴向间隔设置多组，每组包括两个以上绕搅动杆12周向间隔设置的搅动叶片24；
废水储罐2中靠近内壁位置处转动设有侧搅动组件，侧搅动组件包括蛟龙轴22和行星轴6，蛟龙轴22固定设于行星轴6的下端，脱水塔1的内部设有驱动组件，驱动组件包括电机3、行星架4、四个行星轮5、齿圈7、太阳轮8和中心轴9，行星架4与电机3的输出轴固定连接，中心轴9与太阳轮8固定连接，太阳轮8与四个行星轮5分别啮合，四个行星轮5还与齿圈7啮合，脱水塔1的内部上端固定设有阶梯状支撑环29，齿圈7固定设置在阶梯状支撑环29上端；
驱动组件用于驱动中心搅动组件和侧搅动组件转动，中心搅动组件的上部设有阻力感应组件，阻力感应组件包括中心螺旋管10、压簧11和中心导柱14，搅动杆12活动安装在中心螺旋管10内部，压簧11的一端固定连接与中心螺旋管10固定连接，中心导柱14的外部固定设有第一挡止环31，中心螺旋管10的内壁下部固定设有第二挡止环32；
对于压簧11要进行说明的是，压簧11的作用在于提供中心螺旋管10和搅动杆12之间的预紧作用力，当搅动杆12受到的外部阻力（即搅动叶片24搅动剥离液废水的阻力）大于此时压簧11的弹性预紧力时，则此时中心螺旋管10无法驱动搅动杆12使其跟随中心螺旋管12同步转动，若要使得中心螺旋管10能够驱动搅动杆12使其跟随中心螺旋管12同步转动，则需要压簧11的弹性预紧力增大至等于搅动杆12所受到的外部阻力，此外还要进行说明的是，在中心导柱14处于中心螺旋槽13的最下端位置处，压簧11具有初始的压缩形变量，即压簧11具有初始的预紧作用力，初始的预紧作用力大小应等于搅动杆12和搅动叶片24在搅动废水储罐2二分之一体积时的转动阻力值，初始的预紧作用力值通过中心螺旋管10和搅动杆12之间的限位得以实现，如图10所示，当第一挡止环31和第二挡止环32抵接时，此时压簧11的弹性压缩预紧力便是初始的预紧作用力；
中心导柱14固定安装在搅动杆12的外部，中心螺旋管10的外部开设有中心螺旋槽13，中心导柱14滑动配合在中心螺旋槽13内部，中心螺旋槽13的开设旋向与电机3的转动方向应相适应，以使得在搅动杆12和搅动叶片24受到的转动阻力大于压簧11的弹性预紧力时，搅动杆12能够在中心螺旋管13和中心导柱14的导向配合作用下向上移动，能对于中心螺旋槽13需进行垂直高度要限定的是，中心螺旋槽13的垂直高度应至少等于两组的搅动叶片24之间的垂直距离，目的在于通过中心导柱14沿中心螺旋槽13向上运动来使得一组的搅动叶片24从液面下方移出，减小搅动杆12驱动搅动叶片24转动的阻力，同时中心螺旋槽13的垂直高度应和行星螺旋槽20的垂直高度相适配，以使得在中心导柱14处于中心螺旋槽13中最高位置时，行星导柱18也处于行星螺旋槽20的最高位置，从而使得此时调整套管21转动至图8位置；
阻力感应组件还包括移动环15、限位环16和移动架17，限位环16固定设于搅动杆12的外周面上，搅动杆12的外周面且位于限位环16的上方可滑动的设有移动环15，移动环15的外周面以圆周排列的形式固定设有四个移动架17，阻力感应组件用于根据废水储罐2内部液位高度调节中心搅动组件的搅动深度，阻力感应组件通过处于剥离液废水中的搅动叶片24来感应阻力值，当搅动叶片24和搅动杆12的转动阻力大于此时压簧11的预紧力时，此时搅动叶片24和搅动杆12便无法跟随中心螺旋管10同步转动，因此需要增大压簧11的预紧力来使得压簧11的预紧力等于此时搅动叶片24和搅动杆12的转动阻力，此时搅动杆12便能够跟随中心螺旋管10同步转动，因此也就清楚的解释了压簧11是如何驱动搅动杆12进行转动的；
侧搅动组件的外部设有调整套管组件，调整套管组件包括行星螺旋管19、行星导柱18、行星螺旋槽20和调整套管21，调整套管21的一端具有扇形端口30，行星导柱18滑动配合在行星螺旋槽20中，行星螺旋槽20开设在行星螺旋管19的外周面上，调整套管21固定设于行星螺旋管19的下部，调整套管21的上端具有出料口23，用于将向上引导的废水排出到废水储罐2中，调整套管组件的转动角度由阻力感应组件控制，调整套管组件用于通过转动角度的改变使得侧搅动组件从破坏流体边界层的功能切换为将废水向上引导的功能，对于阻力感应组件控制调整套管组件的转动角度的改变，此处进行详细说明的是，从阻力感应组件的工作原理叙述可知，当搅动杆12和搅动叶片24的转动阻力大于压簧11此时的预紧作用力时，此时中心螺旋管10无法驱动搅动杆12跟随其同步转动，因此搅动杆12向上移动进一步的压缩压簧11，增加压簧11的弹性预紧作用力，因此在此过程中搅动杆12具有向上的移动，结合移动环15和搅动杆12的连接关系以及限位环16和移动环15的位置关系可知，移动环15是滑动连接在搅动杆12的外部，因此当搅动杆12向上移动时，移动环15仅跟随其向上移动而不发生转动，从而移动环15和移动架17向上移动，移动架17远离移动环15的一端固定连接有行星导柱18，因此行星导柱18同步向上移动，而行星导柱18是滑动连接在行星螺旋槽20内，因此行星导柱18的直线移动则驱动调整套管21得以转动，综上，已详细说明了阻力感应组件是如何控制调整套管组件的转动角度的改变。
作为本发明的一种优选技术方案：废水储罐2的上部右端设有冷凝水回收口27，废水储罐2的底部设有有机溶剂回收口28，废水储罐2的上部左端设有废水进水口26。
该文中出现的电器元件均与外界的主控器及220V市电电连接，并且主控器可为计算机等起到控制的常规已知设备。
该剥离液回收处理脱水装置，使用时，先将剥离液废水通过废水进水口26加入到废水储罐2内部，后将热水通过加热水进水口25加入到脱水塔1内部，使得剥离液废水的体积达到最大容积，脱水塔1中的加热水也达到最大容积位置，最后启动电机3；
电机3带动行星架4开始转动，从而行星轮5自转的同时绕着行星架4的中心位置公转，行星轮5带动太阳轮8转动，于是太阳轮8带动中心轴9转动，行星轮5带动行星轴6转动，由于此时废水储罐2内部的废水体积量大，因此搅动杆12的转动阻力大，压簧11的压缩量不足以驱动搅动杆12跟随中心螺旋管10转动，此时连接在搅动杆12上端的中心导柱14沿着中心螺旋槽13向上移动到最高位置，此时压簧11的被压缩量达到最大，同时最上端的一组搅动叶片24从液面下移出，此时搅动杆12的转动阻力减小，此时搅动杆12跟随中心螺旋管10同步转动，搅动杆12带动多组的搅动叶片24转动对废水储罐2内部的废水进行搅动，以加速废水储罐2内部的废水中的水蒸发排出；
同时搅动杆12向上移动带动移动环15跟随向上移动，移动架17同步向上移动，从而行星导柱18沿着行星螺旋管19向上移动，以使得行星螺旋管19带动调整套管21转动至图8位置，此时在行星轴6的转动作用下，蛟龙轴22逆时针转动，以在扇形端口30处产生涡旋，从而使得在废水储罐2内壁位置处的流体边界层的稳态被破坏，同时由于行星轴6跟随行星架4逆时针转动，从而相当于废水绕流调整套管21，从而在调整套管21的后方周期性的脱落出旋转方向相反，排列规则的双列线涡，经线性作用后形成卡门涡街，进一步的破坏废水储罐2内壁位置处的流体边界层的稳态，以使得废水储罐2内部的废水和脱水塔1内部的热水之间的换热效率更高，在废水含水量高的时候加速废水中的水蒸气排出，缩短脱水耗时；
随着废水脱水量的增加，废水储罐2中的废水体积量减小，因此搅动叶片24和搅动杆12的转动阻力减小，在此过程中，压簧11的弹性预紧力得以释放，以使得压簧11的弹性预紧力始终等于搅动杆12和搅动叶片24的转动阻力，从而压簧11的被压缩量逐渐减小，压簧11将搅动杆12向下推动，搅动杆12逐渐的向下运动，从而搅动杆12的直线向下移动得以通过行星螺旋槽20和行星导柱18的配合驱动调整套管21得以转动，随着调整套管21的偏转，对流体边界层破坏的效应逐渐减小，废水可被蛟龙轴22提升的高度增加，从而在调整套管21逐渐转动至图9所示的位置时，此时扇形端口30朝向废水储罐2内壁位置，相当于和废水储罐2内壁拼接形成闭合的腔室，从而剩余的废水在蛟龙轴22的作用下被向上引导提升，提升至最高位置后从出料口23向下排出，增加了剩余废水的流动面积，促使剩余废水中的水蒸发成水蒸气排出，达到提高脱水效率的目的；
综上，在废水体积量较大时，此时废水的含水量大，在废水量减少至废水储罐2容积的二分之一之前，通过破坏废水储罐2内壁处的流体边界层的稳态，以提高换热效率，加速废水中的水分蒸发排出，在废水体积量减小后，此时废水中的含水量减小，在废水量减小至废水储罐2容积的二分之一之后，通过破坏流动边界层的稳态来提高换热效率促进水蒸发的收益降低，此时通过将剩余废水不断向上引导提升，以增加剩余废水的流动面积，促使剩余废水中的水蒸发形成水蒸气排出，达到提高脱水效率的目的。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种剥离液回收处理脱水装置，包括脱水塔（1）和设置在脱水塔（1）内部的废水储罐（2），脱水塔（1）的上部具有加热水进水口（25），用于将热水加入到脱水塔（1）内部使其对废水储罐（2）进行水浴加热，其特征在于：所述废水储罐（2）中心转动设有中心搅动组件，所述废水储罐（2）中靠近内壁位置处转动设有侧搅动组件，所述脱水塔（1）的内部设有驱动组件，驱动组件用于驱动中心搅动组件和侧搅动组件转动，中心搅动组件的上部设有阻力感应组件，阻力感应组件用于根据废水储罐（2）内部液位高度调节中心搅动组件的搅动深度，所述侧搅动组件的外部设有调整套管组件，所述调整套管组件的转动角度由阻力感应组件控制，调整套管组件用于通过转动角度的改变使得侧搅动组件从破坏流体边界层的功能切换为将废水向上引导的功能。
2.根据权利要求1所述的一种剥离液回收处理脱水装置，其特征在于：所述中心搅动组件包括搅动杆（12）和搅动叶片（24），搅动叶片（24）沿搅动杆（12）的轴向间隔设置多组，每组包括两个以上绕搅动杆（12）周向间隔设置的搅动叶片（24）。
3.根据权利要求1所述的一种剥离液回收处理脱水装置，其特征在于：所述侧搅动组件包括蛟龙轴（22）和行星轴（6），蛟龙轴（22）固定设于行星轴（6）的下端。
4.根据权利要求1所述的一种剥离液回收处理脱水装置，其特征在于：所述驱动组件包括电机（3）、行星架（4）、四个行星轮（5）、齿圈（7）、太阳轮（8）和中心轴（9），行星架（4）与电机（3）的输出轴固定连接，中心轴（9）与太阳轮（8）固定连接，所述太阳轮（8）与四个行星轮（5）分别啮合，四个行星轮（5）还与齿圈（7）啮合。
5.根据权利要求2所述的一种剥离液回收处理脱水装置，其特征在于：所述阻力感应组件包括中心螺旋管（10）、压簧（11）和中心导柱（14），所述搅动杆（12）活动安装在中心螺旋管（10）内部，压簧（11）的一端固定连接与中心螺旋管（10）固定连接，中心导柱（14）的外部固定设有第一挡止环（31），中心螺旋管（10）的内壁下部固定设有第二挡止环（32），所述中心导柱（14）固定安装在搅动杆（12）的外部，所述中心螺旋管（10）的外部开设有中心螺旋槽（13），所述中心导柱（14）滑动配合在中心螺旋槽（13）内部。
6.根据权利要求5所述的一种剥离液回收处理脱水装置，其特征在于：所述阻力感应组件还包括移动环（15）、限位环（16）和移动架（17），所述限位环（16）固定设于搅动杆（12）的外周面上，所述搅动杆（12）的外周面且位于限位环（16）的上方可滑动的设有移动环（15），所述移动环（15）的外周面以圆周排列的形式固定设有四个移动架（17）。
7.根据权利要求1所述的一种剥离液回收处理脱水装置，其特征在于：所述调整套管组件包括行星螺旋管（19）、行星导柱（18）、行星螺旋槽（20）和调整套管（21），所述行星导柱（18）滑动配合在行星螺旋槽（20）中，所述行星螺旋槽（20）开设在行星螺旋管（19）的外周面上，所述调整套管（21）固定设于行星螺旋管（19）的下部，所述调整套管（21）的上端具有出料口（23），用于将向上引导的废水排出到废水储罐（2）中。
8.根据权利要求1所述的一种剥离液回收处理脱水装置，其特征在于：所述调整套管（21）的一端具有扇形端口（30）。
9.根据权利要求1所述的一种剥离液回收处理脱水装置，其特征在于：所述废水储罐（2）的上部右端设有冷凝水回收口（27），所述废水储罐（2）的底部设有有机溶剂回收口（28），所述废水储罐（2）的上部左端设有废水进水口（26）。
10.根据权利要求1所述的一种剥离液回收处理脱水装置，其特征在于：所述脱水塔（1）的内部上端固定设有阶梯状支撑环（29），齿圈（7）固定设置在阶梯状支撑环（29）上端。
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