CN115465990A - 一种用于cmc生产的废液回收设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于CMC生产的废液回收设备，包括机架、水浴箱、反应箱、加热锅、加热机构、清理机构和冷凝机构，水浴箱固设于机架上，水浴箱内开设有加热腔，加热锅设置于加热腔内，水浴箱顶部固设有反应箱，反应箱底部开设有容纳槽，且加热锅与容纳槽转动连接，反应箱上还固设有出料管，出料管与容纳槽连通，水浴箱一侧设置有加热机构；清理机构设置于容纳槽内，清理机构包括相互联接的第一清洁模块和第二清洁模块，水浴箱一侧还固设有冷凝机构。本发明提出的一种用于CMC生产的废液回收设备，通过设置清理机构，能够在加工过程中及时过滤掉废液中的盐粒结晶，从而避免其在加热锅内壁结垢，提高了锅体的热传导效率，且降低了工人的劳动强度。
Description
技术领域
本发明涉及废水处理技术装置领域，更具体的，涉及一种用于CMC生产的废液回收设备。
背景技术
羧甲基纤维素钠，简称CMC，是纤维素的羧甲基化衍生物，又名纤维素胶，是最主要的离子型纤维素胶，被广泛应用于石油、化工、洗涤剂、陶瓷、卷烟、印染、纺织、食品、医药、电焊条等行业，有“工业味精”之称。
CMC行业产生的唯一污染物是废水，特点为高盐、高COD(20000～40000mg/L)。每生产1吨CMC，大约要产生2.5～3吨的废液，CMC生产废水的处理一直是世界范围内的一个重要课题，发达国家尤为重视。现有的废液处理装置通常通过蒸发结晶的方式将CMC废液中的盐类与溶剂分离开来，但采用上述方式在蒸发结晶过程中，析出的盐粒结晶会沉积在加热锅的底部并形成一层水垢，影响锅体的热传导效率，且水垢清理较麻烦，工人的劳动强度大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于蒸发结晶过程中，析出的盐粒结晶会沉积在加热锅的底部并形成一层水垢，影响锅体的热传导效率，且水垢清理较麻烦，工人的劳动强度大。为了克服现有技术的缺陷，本发明提出了一种用于CMC生产的废液回收设备，通过设置清理机构，能够在加工过程中及时过滤掉废液中的盐粒结晶，从而避免其在加热锅内壁结垢，提高了锅体的热传导效率，且降低了工人的劳动强度，具有较高的市场应用前景。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供了一种用于CMC生产的废液回收设备，包括机架、水浴箱、反应箱、加热锅、加热机构、清理机构和冷凝机构，
水浴箱固设于机架上，水浴箱内开设有加热腔，加热锅设置于加热腔内，水浴箱顶部固设有反应箱，反应箱底部开设有容纳槽，且加热锅与容纳槽转动连接，反应箱上还固设有出料管，出料管与容纳槽连通，水浴箱一侧设置有加热机构；
清理机构设置于容纳槽内，清理机构包括相互联接的第一清洁模块和第二清洁模块，第一清洁模块包括第一电机、扇形齿轮、第一主齿轮、第一副齿轮、链条、转块、过滤网、橡胶刮板、滑动支撑框架、电动伸缩杆和滤渣收集仓，第一电机嵌于容纳槽侧壁，扇形齿轮固设于第一电机的动力输出轴上，容纳槽侧壁还转动连接有第一主齿轮和第一副齿轮，且第一主齿轮通过链条与第一副齿轮传动连接，扇形齿轮和链条可以啮合，转块固设于第一副齿轮上，转块侧面固设有两个以上的过滤网，橡胶刮板固设于过滤网的自由端，且橡胶刮板与加热锅内壁可以抵接，容纳槽一侧开设有插槽，滑动支撑框架滑动连接于插槽内，且滑动支撑框架通过电动伸缩杆连接至插槽底部，滑动支撑框架内固设有滤渣收集仓，水浴箱一侧还固设有冷凝机构。
在本发明较佳的技术方案中，所述加热腔下方开设有缓冲腔，加热腔和缓冲腔之间通过两个以上的通孔连通，水浴箱一侧固设有进液管，进液管与缓冲腔连通，水浴箱另一侧固设有出液管，所述出液管与加热腔连通。
在本发明较佳的技术方案中，所述加热机构还包括储液箱、加热片、泵体和连接管，储液箱固设于所述机架上，储液箱上固设有泵体，所述进液管通过连接管与泵体连通，储液箱内固设有加热片。
在本发明较佳的技术方案中，所述加热锅底部固设有两个以上的导热片。
在本发明较佳的技术方案中，所述第二清洁模块包括滑块、推杆、推板、转盘、转杆和传动杆，所述容纳槽一侧开设有第一滑槽，第一滑槽内滑动连接有滑块，推板通过推杆固设于滑块上，且推板和所述过滤网可以抵接，转盘固设于所述第一电机的动力输出轴上，转盘上固设有转杆，传动杆一端与转杆转动连接，传动杆另一端与推杆转动连接。
在本发明较佳的技术方案中，所述反应箱内还固设有驱动机构，驱动机构包括第二电机、第二主齿轮和第二副齿轮，第二电机固设于反应箱上，第二主齿轮固设于第二电机的动力输出端，所述加热锅上固设有第二副齿轮，且第二主齿轮与第二副齿轮啮合。
在本发明较佳的技术方案中，所述冷凝机构包括螺旋管、收集瓶和冷却风扇，螺旋管固设于所述机架上，且螺旋管一端与所述出料管连通，螺旋管另一端与收集瓶连通，螺旋管下方还固设有冷却风扇。
在本发明较佳的技术方案中，所述容纳槽内还固设有除雾机构，除雾机构包括除雾网、排水管和辊轴，容纳槽一侧开设有集水槽，所述转块上方倾斜固设有除雾网，且除雾网较低一端延伸至集水槽内，所述反应箱一侧还固设有排水管，且排水管一端与集水槽连通，排水管另一端与所述收集瓶连通，排水管内转动连接有辊轴，辊轴上开设有凹槽。
本发明的有益效果为：
本发明提出的一种用于CMC生产的废液回收设备，通过设置清理机构，能够在加工过程中及时过滤掉废液中的盐粒结晶，从而避免其在加热锅内壁结垢，提高了锅体的热传导效率，其且降低了工人的劳动强度，具有较高的市场应用前景，同时清理机构还能够刮除过滤网表面的盐粒结晶，避免过滤网网孔被堵塞；采用水浴加热的方式，能够确保加热锅底部受热均匀，且升温速度稳定有助于促进晶粒的生长；通过设置缓冲腔，且缓冲腔上方的通孔依次增大，使得靠近出液管一侧的热盐水流通量更大一些，从而能够确保装置在使用过程中，加热腔内各处的盐水温度均一。
附图说明
图1是本发明具体实施方式提供的一种用于CMC生产的废液回收设备的结构示意图；
图2是图1中A处的局部放大示意图；
图3是图1中B处的局部放大示意图；
图4是图1中C-C方向的剖视图。
图中：
1、机架；2、水浴箱；21、加热腔；22、缓冲腔；23、通孔；24、进液管；25、出液管；3、反应箱；31、容纳槽；32、插槽；33、第一滑槽；34、集水槽；35、出料管；4、加热锅；41、导热片；5、加热机构；51、储液箱；52、加热片；53、泵体；54、连接管；6、清理机构；601、第一电机；602、扇形齿轮；603、第一主齿轮；604、第一副齿轮；605、链条；606、转块；607、过滤网；608、橡胶刮板；609、滑动支撑框架；610、电动伸缩杆；611、滤渣收集仓；612、滑块；613、推杆；614、推板；615、转盘；616、转杆；617、传动杆；7、冷凝机构；71、螺旋管；72、收集瓶；73、冷却风扇；8、驱动机构；81、第二电机；82、第二主齿轮；83、第二副齿轮；9、除雾机构；91、除雾网；92、排水管；93、辊轴；94、凹槽。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
如图1-4所示，实施例中提供了一种用于CMC生产的废液回收设备，包括机架1、水浴箱2、反应箱3、加热锅4、加热机构5、清理机构6和冷凝机构7，
水浴箱2固设于机架1上，水浴箱2内开设有加热腔21，加热锅4设置于加热腔21内，水浴箱2顶部固设有反应箱3，反应箱3底部开设有容纳槽31，且加热锅4与容纳槽31转动连接，反应箱3上还固设有出料管35，出料管35与容纳槽31连通，水浴箱2一侧设置有加热机构5；
清理机构6设置于容纳槽31内，清理机构6包括相互联接的第一清洁模块和第二清洁模块，第一清洁模块包括第一电机601、扇形齿轮602、第一主齿轮603、第一副齿轮604、链条605、转块606、过滤网607、橡胶刮板608、滑动支撑框架609、电动伸缩杆610和滤渣收集仓611，第一电机601嵌于容纳槽31侧壁，扇形齿轮602固设于第一电机601的动力输出轴上，容纳槽31侧壁还转动连接有第一主齿轮603和第一副齿轮604，且第一主齿轮603通过链条605与第一副齿轮604传动连接，扇形齿轮602和链条605可以啮合，转块606固设于第一副齿轮604上，转块606侧面固设有两个以上的过滤网607，橡胶刮板608固设于过滤网607的自由端，且橡胶刮板608与加热锅4内壁可以抵接，容纳槽31一侧开设有插槽32，滑动支撑框架609滑动连接于插槽32内，且滑动支撑框架609通过电动伸缩杆610连接至插槽32底部，滑动支撑框架609内固设有滤渣收集仓611，水浴箱2一侧还固设有冷凝机构7。
本实施例中，机架1底部四个角处均设置有支腿，用于将机架1稳定放置在地面上。水浴箱2内装有加热用的盐水，盐水升温速度均匀，从而能够保证加热锅4底部受热均匀，且水浴箱2内壁填充有隔热层，能够减少热量泄漏。反应箱3固设于水浴箱2上，能够将加热腔21封闭，避免水分蒸发，从而在工作过程中无须频繁向加热腔21内加入盐水，降低了工人的劳动强度。加热锅4用于盛装CMC加工产生的废液，加热锅4底部为圆弧形结构，位于加热腔21内，能够与盐水充分接触，加热锅4顶部与容纳槽31转动连接，并将容纳槽31封闭，以避免加热腔21内的水蒸发后进入到容纳槽31内。反应箱3顶部还固设有加料管，用于向加热锅4内添加废液，加料管上固设有电动阀门或手动阀门，用于对加料管进行密封。加热机构5固设于机架1上，用于向加热腔21内提供热盐水，以达到加热加热锅4的目的。清理机构6用于清洁在蒸发过程中析出盐粒结晶，避免其在加热锅4底壁沉积形成水垢，影响锅体的传热效率。第一电机601嵌于容纳槽31的后侧壁，且第一主齿轮603和第一副齿轮604分别设置在第一电机601的两侧，链条605为环形结构，用于将第一主齿轮603和第一副齿轮604传动连接起来，扇形齿轮602位于链条605的内侧并与链条605啮合，从而能够带动链条605间歇转动。转块606固定在第一副齿轮604上，能够随着第一副齿轮604做同步转动。过滤网607能够将析出的盐粒结晶从废液中过滤出来，橡胶刮板608采用橡胶材料制成，具有一定的弹性，且橡胶刮板608与加热锅4内壁紧贴，能够将沉积的在加热锅4底部的盐粒结晶刮除，避免其结垢，影响加热锅4的热传导效率。插槽32开设于反应箱3顶部，且插槽32与容纳槽31连通，滑动支撑框架609滑动连接于插槽32内，当其完全收入至插槽32内时，能够将插槽32的开口封闭，避免加工过程中气体发生泄漏。滤渣收集仓611用于暂存刮除的盐粒结晶，冷凝机构7用于将蒸发形成的气体冷却成液滴，从而回收乙醇溶剂。
具体的，加热腔21下方开设有缓冲腔22，加热腔21和缓冲腔22之间通过两个以上的通孔23连通，水浴箱2一侧固设有进液管24，进液管24与缓冲腔22连通，水浴箱2另一侧固设有出液管25，出液管25与加热腔21连通。
本实施例中，由于在热水循环流动过程中，经过不断的换热，靠近出液管25一侧的水温通常会较另一侧更低，本装置通过将两个以上的通孔23呈“一”字型排布，并且沿着进液管24至出液管25的方向上，通孔23的直径依次增大，从而使得靠近出液管25一端处的热盐水进水量更大，以使得加热腔21内的热水温度均一，达到确保加热锅4底部受热均匀的效果。
具体的，加热机构5还包括储液箱51、加热片52、泵体53和连接管54，储液箱51固设于机架1上，储液箱51上固设有泵体53，进液管24通过连接管54与泵体53连通，储液箱51内固设有加热片52。
本实施例中，储液箱51内装有加热用的盐水，其中，盐水的沸点随着盐的浓度而变，浓度越高，沸点越大，且在标准大气压下，盐水的沸点总是高于水，通过调节储液箱51的盐水浓度，能够盐水的最高沸腾温度，进而达到调节加热锅4所受到的最高温度的效果。加热片52用于将储液箱51内的盐水加热至工作温度。泵体53用于将储液箱51内的盐水泵至缓冲腔22内。出液管25的自由端与储液箱51连接，从而与连接管54配合组成循环回路。
具体的，加热锅4底部固设有两个以上的导热片41。
本实施例中，导热片41用于增大加热锅4底部与加热腔21内盐水的接触面积，有助于提高换热效率，从而更快的将加热锅4内的废液加热至工作温度。
具体的，第二清洁模块包括滑块612、推杆613、推板614、转盘615、转杆616和传动杆617，容纳槽31一侧开设有第一滑槽33，第一滑槽33内滑动连接有滑块612，推板614通过推杆613固设于滑块612上，且推板614和过滤网607可以抵接，转盘615固设于第一电机601的动力输出轴上，转盘615上固设有转杆616，传动杆617一端与转杆616转动连接，传动杆617另一端与推杆613转动连接。
本实施例中，第一滑槽33位于容纳槽31的后侧，滑块612滑动连接在第一滑槽33内，并能够沿着第一滑槽33横向移动，且滑块612不会与滤渣收集仓611发生干涉。过滤网607为扇形结构，且推板614的长度略大于过滤网607的最大宽度，推板614底端与过滤网607可以抵接，用于刮除过滤网607上的盐粒结晶，以避免过滤网607的网孔被堵塞。传动杆617为直杆，传动杆617通过转杆616与转盘615转动连接，进而转盘615在转动过程中能够作用于推杆613上，以使其同步左右滑动。
具体的，反应箱3内还固设有驱动机构8，驱动机构8包括第二电机81、第二主齿轮82和第二副齿轮83，第二电机81固设于反应箱3上，第二主齿轮82固设于第二电机81的动力输出端，加热锅4上固设有第二副齿轮83，且第二主齿轮82与第二副齿轮83啮合。
本实施例中，第二电机81嵌于容纳槽31内，且第二主齿轮82与第二副齿轮83啮合，能够带动加热锅4转动，既能够使废液中的盐粒结晶受到离心力，进而集中在加热锅4的内壁并聚集成大块的颗粒，同时还能够带动导热片41转动，进而搅动加热腔21内的盐水，使得盐水各处的温度均一。
具体的，冷凝机构7包括螺旋管71、收集瓶72和冷却风扇73，螺旋管71固设于机架1上，且螺旋管71一端与出料管35连通，螺旋管71另一端与收集瓶72连通，螺旋管71下方还固设有冷却风扇73。
本实施例中，螺旋管71螺旋倾斜设置，其较高一端与出料管35连通，而较低一端与收集瓶72连通。收集瓶72用于收集冷凝后的乙醇溶剂，螺旋管71内的气体冷凝后会在重力作用下流至收集瓶72内暂存。冷却风扇73能够加速空气流动，用于对螺旋管71进行降温。
具体的，容纳槽31内还固设有除雾机构9，除雾机构9包括除雾网91、排水管92和辊轴93，容纳槽31一侧开设有集水槽34，转块606上方倾斜固设有除雾网91，且除雾网91较低一端延伸至集水槽34内，反应箱3一侧还固设有排水管92，且排水管92一端与集水槽34连通，排水管92另一端与收集瓶72连通，排水管92内转动连接有辊轴93，辊轴93上开设有凹槽94。
本实施例中，除雾网91用于去除挥发的气体中的大颗粒液体，并使其在除雾网91表面凝结，从而减小螺旋管71的处理压力，保证气体的冷凝效果。集水槽34用于暂存来自于除雾网91的液体，排水管92用于将集水槽34内的液体排至收集瓶72内暂存。辊轴93转动连接于排水管92上，并能够将排水管92密封，排水管92上还固设有旋转电机，且辊轴93固设于旋转电机的动力输出端，用于驱动辊轴93转动。凹槽94用于内用于盛装液体，进而使得辊轴93在转动过程中，能够在保证排水管92的密封性能的条件下，将部分液体排出集水槽34，避免容纳槽31内的气体泄露。
工作原理：使用前，通过加料管将CMC废液加入到加热锅4内，并将安装有滤渣收集仓611的滑动支撑框架609插入至插槽32内，然后启动加热片52，将储液箱51内的盐水加热至设定温度；
使用时，启动泵体53，将储液箱51内的热盐水通过连接管54泵至缓冲腔22，并由通孔23进入至加热腔21内，对加热锅4进行加热，然后启动第一电机601，第一电机601带动扇形齿轮602转动，扇形齿轮602带动链条605转动，进而链条605带动第一主齿轮603和第一副齿轮604间歇转动，进而带动转块606同步转动一定的角度，转块606转动带动过滤网607间歇转动，将析出的盐粒结晶从废液中分离出来，而橡胶刮板608能够将沉积在加热锅4内壁的盐粒结晶刮除，与此同时第一电机601带动转盘615转动，第一转盘615转动带动传动杆617转动，进而通过推杆613带动滑块612在第一滑槽33内左右往复滑动，进而使得推板614能够在过滤网607停止转动时，刮除过滤网607表面的盐粒结晶，并将其推至滤渣收集仓611内暂存，避免堵塞过滤网607的网孔；同时控制第二电机81启动，第二电机81带动第二主齿轮82转动，第二主齿轮82带动第二副齿轮83转动，进而使得加热锅4旋转，能够使废液中的盐粒结晶受到离心力的作用集中至加热锅4内壁，进而聚集形成较大颗粒；
同时，除雾网91能够使蒸发的气体中的较大颗粒雾滴在其表面聚集形成液体，并在重力作用下沿着除雾网91表面流至集水槽34内暂存，从而减小螺旋管71的处理压力，此时控制辊轴93转动，辊轴93转动时能够将凹槽94内聚集的液体排出至收集瓶72内；而较小颗粒的雾滴则会穿过除雾网91并通过出料管35进入到螺旋管71内，此时启动冷却风扇73对螺旋管71进行降温，使得螺旋管71内雾滴冷凝成液体，并沿着螺旋管71流至收集瓶72内储存，从而实现对CMC中的盐分和溶剂的分离回收。
本发明是通过优选实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，其他落入本申请的权利要求内的实施例都属于本发明保护的范围。
Claims (8)
1.一种用于CMC生产的废液回收设备，包括机架(1)、水浴箱(2)、反应箱(3)、加热锅(4)、加热机构(5)、清理机构(6)和冷凝机构(7)，其特征在于：
水浴箱(2)固设于机架(1)上，水浴箱(2)内开设有加热腔(21)，加热锅(4)设置于加热腔(21)内，水浴箱(2)顶部固设有反应箱(3)，反应箱(3)底部开设有容纳槽(31)，且加热锅(4)与容纳槽(31)转动连接，反应箱(3)上还固设有出料管(35)，出料管(35)与容纳槽(31)连通，水浴箱(2)一侧设置有加热机构(5)；
清理机构(6)设置于容纳槽(31)内，清理机构(6)包括相互联接的第一清洁模块和第二清洁模块，第一清洁模块包括第一电机(601)、扇形齿轮(602)、第一主齿轮(603)、第一副齿轮(604)、链条(605)、转块(606)、过滤网(607)、橡胶刮板(608)、滑动支撑框架(609)、电动伸缩杆(610)和滤渣收集仓(611)，第一电机(601)嵌于容纳槽(31)侧壁，扇形齿轮(602)固设于第一电机(601)的动力输出轴上，容纳槽(31)侧壁还转动连接有第一主齿轮(603)和第一副齿轮(604)，且第一主齿轮(603)通过链条(605)与第一副齿轮(604)传动连接，扇形齿轮(602)和链条(605)可以啮合，转块(606)固设于第一副齿轮(604)上，转块(606)侧面固设有两个以上的过滤网(607)，橡胶刮板(608)固设于过滤网(607)的自由端，且橡胶刮板(608)与加热锅(4)内壁可以抵接，容纳槽(31)一侧开设有插槽(32)，滑动支撑框架(609)滑动连接于插槽(32)内，且滑动支撑框架(609)通过电动伸缩杆(610)连接至插槽(32)底部，滑动支撑框架(609)内固设有滤渣收集仓(611)，水浴箱(2)一侧还固设有冷凝机构(7)。
2.根据权利要求1所述的一种用于CMC生产的废液回收设备，其特征在于：所述加热腔(21)下方开设有缓冲腔(22)，加热腔(21)和缓冲腔(22)之间通过两个以上的通孔(23)连通，水浴箱(2)一侧固设有进液管(24)，进液管(24)与缓冲腔(22)连通，水浴箱(2)另一侧固设有出液管(25)，所述出液管(25)与加热腔(21)连通。
3.根据权利要求2所述的一种用于CMC生产的废液回收设备，其特征在于：所述加热机构(5)还包括储液箱(51)、加热片(52)、泵体(53)和连接管(54)，储液箱(51)固设于所述机架(1)上，储液箱(51)上固设有泵体(53)，所述进液管(24)通过连接管(54)与泵体(53)连通，储液箱(51)内固设有加热片(52)。
4.根据权利要求1所述的一种用于CMC生产的废液回收设备，其特征在于：所述加热锅(4)底部固设有两个以上的导热片(41)。
5.根据权利要求1所述的一种用于CMC生产的废液回收设备，其特征在于：所述第二清洁模块包括滑块(612)、推杆(613)、推板(614)、转盘(615)、转杆(616)和传动杆(617)，所述容纳槽(31)一侧开设有第一滑槽(33)，第一滑槽(33)内滑动连接有滑块(612)，推板(614)通过推杆(613)固设于滑块(612)上，且推板(614)和所述过滤网(607)可以抵接，转盘(615)固设于所述第一电机(601)的动力输出轴上，转盘(615)上固设有转杆(616)，传动杆(617)一端与转杆(616)转动连接，传动杆(617)另一端与推杆(613)转动连接。
6.根据权利要求1所述的一种用于CMC生产的废液回收设备，其特征在于：所述反应箱(3)内还固设有驱动机构(8)，驱动机构(8)包括第二电机(81)、第二主齿轮(82)和第二副齿轮(83)，第二电机(81)固设于反应箱(3)上，第二主齿轮(82)固设于第二电机(81)的动力输出端，所述加热锅(4)上固设有第二副齿轮(83)，且第二主齿轮(82)与第二副齿轮(83)啮合。
7.根据权利要求1所述的一种用于CMC生产的废液回收设备，其特征在于：所述冷凝机构(7)包括螺旋管(71)、收集瓶(72)和冷却风扇(73)，螺旋管(71)固设于所述机架(1)上，且螺旋管(71)一端与所述出料管(35)连通，螺旋管(71)另一端与收集瓶(72)连通，螺旋管(71)下方还固设有冷却风扇(73)。
8.根据权利要求7所述的一种用于CMC生产的废液回收设备，其特征在于：所述容纳槽(31)内还固设有除雾机构(9)，除雾机构(9)包括除雾网(91)、排水管(92)和辊轴(93)，容纳槽(31)一侧开设有集水槽(34)，所述转块(606)上方倾斜固设有除雾网(91)，且除雾网(91)较低一端延伸至集水槽(34)内，所述反应箱(3)一侧还固设有排水管(92)，且排水管(92)一端与集水槽(34)连通，排水管(92)另一端与所述收集瓶(72)连通，排水管(92)内转动连接有辊轴(93)，辊轴(93)上开设有凹槽(94)。
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