CN116808808A - 一种干冰尾气回收系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及干冰尾气的技术领域，公开一种干冰尾气回收系统，包括设于工作车间侧壁上的回收盒体、设于工作车间外的存储罐体、设于回收盒体和存储罐体之间的尾气泵；所述回收盒体和存储罐体通过尾气泵相互连接，其特征在于：还包括设于存储罐体外围的反应结构，反应结构包括设于存储罐体外侧的反应罐体和设于反应罐体底部的灌气泵，反应罐体内设有饱和碱性溶液，存储罐体与反应罐体之间通过灌气泵相连接。本申请具有改善干冰尾气内的二氧化碳不易过滤纯净的效果。
Description
技术领域
本发明涉及干冰尾气的技术领域，尤其是涉及一种干冰尾气回收系统。
背景技术
干冰是干冰生产设备通过高压和低温的技术将纯净的气态二氧化碳制备成固态二氧化碳，首先将二氧化碳负压转换成颗粒状的干冰块，然后通过高压将颗粒状的干冰块压成整块的干冰。工作车间用于放置制备干冰的干冰生产设备和用于存储干冰的干冰存储设备，干冰生产设备和干冰存储设备会有二氧化碳溢出或蒸发产生为干冰尾气。
常见的是通过若干个分支吸管将溢出或蒸发的干冰尾气抽入单个的总管道内侧，然后通过总管道抽入存储设备中进行存储，然后直接将存储设备内的干冰尾气用来制备干冰。
针对上述的相关技术，通过若干个分支吸管吸收的干冰尾气内部掺杂有空气和其他物质，如果直接用来制备干冰的话，干冰制备出来的效果不好且制备出来的干冰品质差。
发明内容
为了改善干冰尾气内的二氧化碳不易过滤纯净的问题，本申请提供一种干冰尾气回收系统。
本申请提供的一种干冰尾气回收系统，采用如下的技术方案：
一种干冰尾气回收系统，包括设于工作车间侧壁上的回收盒体、设于工作车间外围的存储罐体、设于回收盒体和存储罐体之间的尾气泵；所述回收盒体和所述存储罐体通过尾气泵相连接，其特征在于：还包括设于所述存储罐体外围的反应结构，所述反应结构包括设于所述存储罐体外侧的反应罐体和设于所述反应罐体底部的灌气泵，所述反应罐体内设有饱和碱性溶液，所述存储罐体与所述反应罐体之间通过灌气泵相连接。
通过采用上述技术方案，首先尾气泵通电启动，尾气泵通过吸力将干冰尾气汇聚至回收盒体，存储罐体内的干冰尾气通过灌气泵灌注至反应罐体内部，反应罐体内的饱和碱性溶液与干冰尾气进行反应，二氧化碳与碱性溶液反应形成晶体盐沉淀物，通过对晶体盐沉淀物进一步加工就可以达到纯净的二氧化碳并再次利用制备成干冰。
可选的，所述回收盒体和存储罐体之间设有过滤结构，所述过滤结构包括设于回收盒体与存储罐体之间的净化筒，净化筒沿气流的方向内设有粗效过滤网、细颗粒物过滤网、活性炭过滤网和集尘HEPA过滤网。
通过采用上述技术方案，工作车间的干冰尾气依次经过净化筒内的粗效过滤网、细颗粒物过滤网、活性炭过滤网和集尘HEPA过滤网过滤，以此尽量降低干冰尾气内的细小颗粒物和悬浮物。
可选的，所述尾气泵和存储罐体之间设有使得所述净化筒可拆卸安装的传动部件，所述传动部件包括设于尾气泵出气口的第一气管、设于存储罐体进气口的第二气管、两个分别设于第一气管和第二气管端部的组装圆环、填充于净化筒与组装圆环之间的密封圈；所述净化筒周侧设有使得所述净化筒锁紧于所述组装圆环的锁紧部件。
通过采用上述技术方案，净化筒通过紧密贴合的方式设于两个组装圆环之间的位置，然后通过密封圈填充净化筒与组装圆环之间的空隙，以达到尽量避免干冰尾气通过净化筒与组装圆环之间的空隙流出的效果。
可选的，净化筒和组装圆环的周侧设有若干个弧形通槽，所述锁紧部件包括若干个通过弧形通槽穿设于净化筒和组装圆环的丝杠、设于若干个丝杠端部的限位圆环、设于所述丝杠远离限位圆环的一侧的锁紧组件。
通过采用上述技术方案，丝杠的作用一方面是能使得净化筒锁紧于两个组装圆环之间，另一方面能够是起到导向的作用，使得净化筒与两个组装圆环位于同一轴线，以达到组装圆环上的密封圈更容易地卡入净化筒表面的半圆凹槽的效果。
可选的，锁紧组件包括若干个设于所述丝杠端部的锁紧圆环一、固定于相邻两个锁紧圆环一之间的锁紧圆环二、若干个转动于相邻两个锁紧圆环一之间的齿轮、转动于相邻两个锁紧圆环一之间的内齿圈；若干个所述齿轮均与内齿圈相啮合，所述齿轮设有螺纹通孔，若干个丝杠分别与若干个齿轮相对应，所述丝杠通过螺纹通孔与对应的齿轮螺纹连接。
通过采用上述技术方案，净化筒需要维护或更换的时候，首先旋拧内齿圈并通过咬合齿带动四个齿轮转动，直至齿轮与丝杠完全脱离，以此实现拔开丝杠并对净化筒进行维护和更换的效果，省时省力。
可选的，所述反应罐体内设有搅拌部件，所述搅拌部件包括转动于反应罐体内的旋转导管、若干个固定于旋转导管周侧的弧面板，所述灌气泵通过气管与旋转导管相连接；所述反应罐体内设有使得若干个弧面板转动的驱动部件。
通过采用上述技术方案，驱动部件带动若干个弧面板转动，弧面板搅拌饱和碱性溶液，使得干冰尾气与饱和碱性溶液充分地反应。
可选的，所述驱动部件包括若干个设于旋转导管周侧的弧形管，若干个所述弧形管均朝向同一时针方向弯曲设置，若干个所述弧形管的同一弧面均设有喷气通孔，所述喷气通孔沿所述弧形管路径的方向设有若干个。
通过采用上述技术方案，灌气泵启动并将存储罐体内部的干冰尾气抽取至空心柱体，空心柱体通过旋转导管将干冰尾气传入弧形管。弧形管通过自身周侧的若干个喷气通孔将干冰尾气喷出，一方面干冰尾气与饱和碱性溶液接触而反应，另一方面弧形管通过喷出的干冰尾气所产生的后坐力而旋转，旋转的弧形管带动弧面板进行旋转。
可选的，所述反应罐体内设有使得干冰尾气循环流动的循环部件，所述循环部件包括设于反应罐体周侧的吸气罩，所述吸气罩与所述反应罐体相连通，所述吸气罩位于饱和碱性溶液的液面上方，所述吸气罩与所述灌气泵进气口相连接。
通过采用上述技术方案，灌气泵通过吸气罩将反应罐体内的干冰尾气再次抽入灌气泵的进气口,使得饱和碱性溶液与干冰尾气循环接触反应。
可选的，所述反应罐体内设有清除残留的干冰尾气的喷洒部件，所述喷洒部件包括设于所述反应罐体顶部的空心圆盘、若干个设于空心圆盘底部的喷嘴，若干个所述喷嘴均与空心圆盘相连通，所述反应罐体内设有注液部件。
通过采用上述技术方案，空心圆盘通过若干个喷嘴将饱和碱性溶液进行喷洒,使得雾化的饱和碱性溶液与干冰尾气进行二次反应,尽可能地使得干冰尾气充分与饱和碱性溶液接触反应。
可选的，所述注液部件包括设于反应罐体周侧的吸液罩、设于反应罐体顶部的吸水泵；所述空心圆盘与所述吸液罩通过吸水泵相连接，所述吸液罩与所述反应罐体相连通，所述吸液罩位于饱和碱性溶液的液面下方。
通过采用上述技术方案，吸水泵启动并通过吸液罩将饱和碱性溶液抽取至空心圆盘，以此提高反应罐体内的饱和碱性溶液利用率，尽可能地使得反应罐体内的饱和碱性溶液与干冰尾气充分反应。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.反应罐体内的饱和碱性溶液与干冰尾气进行反应，二氧化碳与碱性溶液反应形成晶体盐沉淀物，通过对晶体盐沉淀物进一步加工就可以达到纯净的二氧化碳并再次利用制备成干冰，以此改善干冰尾气直接排放会影响环境的问题；
2.工作车间的干冰尾气依次经过净化筒内的粗效过滤网、细颗粒物过滤网、活性炭过滤网和集尘HEPA过滤网过滤，以此尽量降低干冰尾气内的细小颗粒物和悬浮物；
3.弧形管通过自身周侧的若干个喷气通孔将干冰尾气喷出，一方面干冰尾气与饱和碱性溶液接触而反应，另一方面弧形管通过喷出的干冰尾气所产生的后坐力而旋转，旋转的弧形管带动弧面板进行旋转。
附图说明
图1是本申请实施例中干冰尾气回收系统的结构示意图。
图2是本申请实施例中尾气泵所处位置的结构示意图。
图3是本申请实施例中过滤结构的爆炸示意图。
图4是本申请实施例中净化筒的剖面示意图。
图5是本申请实施例中反应结构的结构示意图。
图6是图5沿A-A方向的剖面示意图。
图7是本申请实施例中反应罐体背面的结构示意图。
附图标记：11、工作车间；12、回收盒体；13、存储结构；14、过滤结构；15、反应结构；16、存储罐体；17、尾气泵；18、净化筒；19、第一气管；20、第二气管；21、组装圆环；22、密封圈；23、半圆凹槽；24、粗效过滤网；25、细颗粒物过滤网；26、活性炭过滤网；27、集尘HEPA过滤网；28、弧形通槽；29、丝杠；30、限位圆环；31、锁紧圆环一；32、锁紧圆环二；33、齿轮；34、内齿圈；35、螺纹通孔；36、罐体底盘；37、反应罐体；38、灌气泵；39、空心柱体；40、旋转导管；41、弧形管；42、喷气通孔；43、弧面板；44、空心圆盘；45、喷嘴；46、吸液罩；47、吸水泵；48、吸气罩；49、电磁阀；50、泄压管道；51、换液管道；52、电控阀；53、螺旋通槽；54、扇形通槽；55、扇形板。
具体实施方式
以下结合附图1-7对本申请作进一步详细说明。
参照图1与图2，一种干冰尾气回收系统包括设于工作车间11外的回收盒体12、过滤结构14、存储结构13和反应结构15。回收盒体12用于抽取工作车间11内的干冰尾气即二氧化碳，过滤结构14用于过滤干冰尾气中的颗粒物和悬浮物，存储结构13用于存储过滤后的干冰尾气，反应结构15用于吸收干冰尾气。
参照图1、3和4，回收盒体12固定于工作车间11底部，回收盒体12与工作车间11的内侧相连通，回收盒体12背离工作车间11的一侧设有尾气泵17，尾气泵17的进气口通过气管与回收盒体12相连接。存储结构13包括设于尾气泵17的出气口一侧的存储罐体16，过滤结构14包括设于尾气泵17与存储罐体16之间的净化筒18，净化筒18沿着干冰尾气的气流方向内设有粗效过滤网24、细颗粒物过滤网25、活性炭过滤网26和集尘HEPA过滤网27。尾气泵17的出气口连接有第一气管19，存储罐体16的进气口连接有第二气管20，第一气管19和第二气管20相靠近的端部均固定有组装圆环21，净化筒18设于两个组装圆环21之间。
参照图1与图3，两个组装圆环21相靠近的表面均嵌设有形状呈圆环状的密封圈22，净化筒18靠近组装圆环21的表面均开设有环形的半圆凹槽23，两个组装圆环21上的密封圈22分别通过两个半圆凹槽23卡接于净化筒18表面，以此填充净化筒18与组装圆环21之间的间隙。净化筒18沿自身的长度方向开设有弧形通槽28，弧形通槽28沿净化筒18长度的方向贯穿两个组装圆环21，并且弧形通槽28贯穿净化筒18和两个组装圆环21的外周面。弧形通槽28以净化筒18的轴心为周向设有四个，净化筒18通过弧形通槽28穿设有丝杠29，丝杠29两端通过弧形通槽28分别穿过两个组装圆环21。
参照图1与图3，四个丝杠29靠近尾气泵17的端部共同固定有限位圆环30，丝杠29远离限位圆环30的一侧设有锁紧圆环一31，锁紧圆环一31沿着干冰尾气的气流方向设有两个，两个锁紧圆环一31之间同轴固定有锁紧圆环二32。两个锁紧圆环一31之间转动安装有齿轮33，齿轮33以锁紧圆环二32的轴心为周向设有四个，两个锁紧圆环一31之间转动安装有内齿圈34，齿轮33与内齿圈34内周面的咬合齿相啮合。齿轮33沿自身的转动轴线方向开设有螺纹通孔35，四个丝杠29分别与四个齿轮33相对应，丝杠29通过螺纹通孔35与对应的齿轮33螺纹连接，以此实现净化筒18可拆卸安装于两个组装圆环21之间。
参照图5-7所示，反应结构15包括设于存储罐体16的出气口一侧的反应罐体37，反应罐体37内侧灌注有用于反应的饱和碱性溶液。反应罐体37底部连接有用于更换饱和碱性溶液的换液管道51，反应罐体37顶部连接有用于排出反应后的干冰尾气的泄压管道50，泄压管道50和换液管道51周侧设置有电控阀52。反应罐体37底部固定有灌气泵38，反应罐体37内底面竖直固定有空心柱体39，灌气泵38的进气口通过气管与存储罐体16的出气口相连接，灌气泵38的出气口通过气管与空心柱体39的空心内腔相连通。空心柱体39顶端转动安装有旋转导管40，旋转导管40与空心柱体39同轴设置且相连通。
参照图5-7所示，旋转导管40周侧水平固定有两个弧形管41，弧形管41与旋转导管40相连通，弧形管41的横截面呈半圆形，两个弧形管41拼合成的形状呈S形。弧形管41的内弧面开设有喷气通孔42，喷气通孔42沿弧形管41路径的方向设有若干个。弧形管41均沿旋转导管40长度的方向设有三个，弧形管41顶部和底部均固定有弧面板43，弧面板43沿弧形管41路径方向弯曲设置。反应罐体37周侧设有吸气罩48，吸气罩48与反应罐体37的内侧相连通，吸气罩48通过气管与灌气泵38的进气口相连接。吸气罩48位于饱和碱性溶液的液面上方，吸气罩48与灌气泵38之间的气管周侧设有电磁阀49。
参照图5-7所示，反应罐体37内顶面固定有空心圆盘44，空心圆盘44底面均匀地设有若干个喷嘴45，若干个喷嘴45均与空心圆盘44的空心内腔相连通。反应罐体37周侧设有吸液罩46，吸液罩46与反应罐体37的内侧相连通，吸液罩46位于饱和碱性溶液的液面下方。反应罐体37顶部设有吸水泵47，吸水泵47的出水口与空心圆盘44相连接，吸水泵47的进水口通过水管与吸液罩46相连接。反应罐体37内底面转动安装有罐体底盘36，罐体底盘36顶面开设有螺旋状的螺旋通槽53。反应罐体37底部开设有横截面呈扇形的扇形通槽54，扇形通槽54贯穿反应罐体37外周面和底面，反应罐体37通过扇形通槽54插接有扇形板55。
本申请实施例公开的一种干冰尾气回收系统的实施原理为：由于二氧化碳的密度比空气的密度大，工作车间11内的干冰尾气会沉降至工作车间11底部。首先尾气泵17通电启动，尾气泵17通过吸力将干冰尾气汇聚至回收盒体12，回收盒体12内的干冰尾气流经净化筒18内，干冰尾气依次经过净化筒18内的粗效过滤网24、细颗粒物过滤网25、活性炭过滤网26和集尘HEPA过滤网27进行过滤，以此尽量降低干冰尾气内的细小颗粒物和悬浮物。净化筒18需要维护或更换的时候，首先旋拧内齿圈34并通过咬合齿带动四个齿轮33转动，直至齿轮33与丝杠29完全脱离，然后拔开丝杠29并对净化筒18进行维护和更换。
过滤后的干冰尾气通过尾气泵17灌注至存储罐体16，通过换液管道51朝向存储罐体16内灌注饱和碱性溶液。灌气泵38启动并将存储罐体16内部的干冰尾气抽取至空心柱体39，空心柱体39通过旋转导管40将干冰尾气传入弧形管41。弧形管41通过自身周侧的若干个喷气通孔42将干冰尾气喷出，一方面干冰尾气与饱和碱性溶液接触而反应，另一方面弧形管41通过喷出的干冰尾气所产生的后坐力而旋转，旋转的弧形管41带动弧面板43进行旋转，以此实现弧面板43搅拌饱和碱性溶液，使得干冰尾气与饱和碱性溶液充分地反应。
与此同时,吸水泵47启动并通过吸液罩46将饱和碱性溶液抽取至空心圆盘44，空心圆盘44通过若干个喷嘴45将饱和碱性溶液进行喷洒,使得雾化的饱和碱性溶液与干冰尾气进行二次反应,尽可能地使得干冰尾气充分与饱和碱性溶液接触反应。电磁阀49通电开启,灌气泵38通过吸气罩48将反应罐体37内的干冰尾气再次抽入灌气泵38的进气口,使得饱和碱性溶液与干冰尾气循环接触反应。反应形成的晶体盐会通过螺旋通槽53掉落至罐体底盘36内侧，罐体底盘36上的螺旋通槽53降低弧面板43搅拌饱和碱性溶液而对晶体盐沉淀物的影响，尽量避免晶体盐沉淀物浮起而影响反应；然后通过泄压管道50将剩余的气体排出反应罐体37，再通过换液管道51将反应后的溶液抽出反应罐体37。首先扇形板55从反应罐体37的底部抽出，然后不断地旋转罐体底盘36使得结晶盐通过螺旋通槽53掉出反应罐体37的底部。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种干冰尾气回收系统，包括设于工作车间(11)侧壁上的回收盒体(12)、设于工作车间(11)外围的存储罐体(16)、设于回收盒体(12)和存储罐体(16)之间的尾气泵(17)；所述回收盒体(12)和所述存储罐体(16)通过尾气泵(17)相连接，其特征在于：还包括设于所述存储罐体(16)外围的反应结构(15)，所述反应结构(15)包括设于所述存储罐体(16)外侧的反应罐体(37)和设于所述反应罐体(37)底部的灌气泵(38)，所述反应罐体(37)内设有饱和碱性溶液，所述存储罐体(16)与所述反应罐体(37)之间通过灌气泵(38)相连接。
2.根据权利要求1所述的一种干冰尾气回收系统，其特征在于：所述回收盒体(12)和存储罐体(16)之间设有过滤结构(14)，所述过滤结构(14)包括设于回收盒体(12)与存储罐体(16)之间的净化筒(18)，净化筒(18)沿气流的方向内设有粗效过滤网(24)、细颗粒物过滤网(25)、活性炭过滤网(26)和集尘HEPA过滤网(27)。
3.根据权利要求2所述的一种干冰尾气回收系统，其特征在于：所述尾气泵(17)和存储罐体(16)之间设有使得所述净化筒(18)可拆卸安装的传动部件，所述传动部件包括设于尾气泵(17)出气口的第一气管(19)、设于存储罐体(16)进气口的第二气管(20)、两个分别设于第一气管(19)和第二气管(20)端部的组装圆环(21)、填充于净化筒(18)与组装圆环(21)之间的密封圈(22)；所述净化筒(18)周侧设有使得所述净化筒(18)锁紧于所述组装圆环(21)的锁紧部件。
4.根据权利要求3所述的一种干冰尾气回收系统，其特征在于：所述净化筒(18)和组装圆环(21)的周侧设有若干个弧形通槽(28)，所述锁紧部件包括若干个通过弧形通槽(28)穿设于净化筒(18)和组装圆环(21)的丝杠(29)、设于若干个丝杠(29)端部的限位圆环(30)、设于所述丝杠(29)远离限位圆环(30)的一侧的锁紧组件。
5.根据权利要求4所述的一种干冰尾气回收系统，其特征在于：所述锁紧组件包括若干个设于所述丝杠(29)端部的锁紧圆环一(31)、固定于相邻两个锁紧圆环一(31)之间的锁紧圆环二(32)、若干个转动于相邻两个锁紧圆环一(31)之间的齿轮(33)、转动于相邻两个锁紧圆环一(31)之间的内齿圈(34)；若干个所述齿轮(33)均与内齿圈(34)相啮合，所述齿轮(33)设有螺纹通孔(35)，若干个丝杠(29)分别与若干个齿轮(33)相对应，所述丝杠(29)通过螺纹通孔(35)与对应的齿轮(33)螺纹连接。
6.根据权利要求1所述的一种干冰尾气回收系统，其特征在于：所述反应罐体(37)内设有搅拌部件，所述搅拌部件包括转动于反应罐体(37)内的旋转导管(40)、若干个固定于旋转导管(40)周侧的弧面板(43)，所述灌气泵(38)通过气管与旋转导管(40)相连接；所述反应罐体(37)内设有使得若干个弧面板(43)转动的驱动部件。
7.根据权利要求6所述的一种干冰尾气回收系统，其特征在于：所述驱动部件包括若干个设于旋转导管(40)周侧的弧形管(41)，若干个所述弧形管(41)均朝向同一时针方向弯曲设置，若干个所述弧形管(41)的同一弧面均设有喷气通孔(42)，所述喷气通孔(42)沿所述弧形管(41)路径的方向设有若干个。
8.根据权利要求7所述的一种干冰尾气回收系统，其特征在于：所述反应罐体(37)内设有使得干冰尾气循环流动的循环部件，所述循环部件包括设于反应罐体(37)周侧的吸气罩(48)，所述吸气罩(48)与所述反应罐体(37)相连通，所述吸气罩(48)位于饱和碱性溶液的液面上方，所述吸气罩(48)与所述灌气泵(38)进气口相连接。
9.根据权利要求1所述的一种干冰尾气回收系统，其特征在于：所述反应罐体(37)内设有清除残留的干冰尾气的喷洒部件，所述喷洒部件包括设于所述反应罐体(37)顶部的空心圆盘(44)、若干个设于空心圆盘(44)底部的喷嘴(45)，若干个所述喷嘴(45)均与空心圆盘(44)相连通，所述反应罐体(37)内设有注液部件。
10.根据权利要求9所述的一种干冰尾气回收系统，其特征在于：所述注液部件包括设于反应罐体(37)周侧的吸液罩(46)、设于反应罐体(37)顶部的吸水泵(47)；所述空心圆盘(44)与所述吸液罩(46)通过吸水泵(47)相连接，所述吸液罩(46)与所述反应罐体(37)相连通，所述吸液罩(46)位于饱和碱性溶液的液面下方。
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