CN117443253B - 一种废旧锂电池的资源化回收用混合装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种废旧锂电池的资源化回收用混合装置，属于磷酸铁锂废旧电池回收技术领域。该一种废旧锂电池的资源化回收用混合装置包括混合罐、预混机构、二次混合机构、进料机构和清理机构，所述混合罐上部安装有进料仓，所述混合罐侧壁安装有出料管，所述预混机构包括分液管、抽液筒、第一滑轨和转轮。本发明通过设置预混机构，当转轮转动时，通过偏心轴可驱动驱动框在第一滑轨中做往复运动，从而通过连杆驱动两个活塞在两个抽液筒中做活塞运动，使两个抽液筒交替抽取溶剂，并送入分液管中，由喷头向废料喷出，实现溶剂与废料的初步预混，使废料掉入到溶剂中时，更好的融入溶剂中，避免废料漂浮在溶剂表面，提高混合效率。
Description
技术领域
本发明涉及磷酸铁锂废旧电池回收技术领域，具体而言，涉及一种废旧锂电池的资源化回收用混合装置。
背景技术
磷酸铁锂电池是一种锂离子电池，以磷酸铁锂作为正极材料。这种类型的电池因其高安全性、较长的循环寿命和相对低的成本而受到广泛关注，特别是在一些应用领域，如电动汽车、储能系统和便携设备。对于废旧的磷酸铁锂电池回收过程主要旨在提取和回收其中包含的有价值材质，减少对环境的影响，其正负极通常包含有价值的金属元素，例如锂、铁、钴、镍等。这些金属在回收过程中可以通过物理和化学方法被提取出来，并用于生产新的电池或其他工业应用，减少对原材料的需求。
现有的磷酸铁锂废旧电池的资源化回收过程中，通常先将废旧电池通过破碎设备破碎成粉末颗粒状，然后通过混合装置将其混入酸性溶液，例如盐酸进行浸泡，以溶解金属元素，如铁、锰、钴、镍等，然而现有的混合装置通常以电机驱动搅拌杆来实现混料，混合效率较低，需要长时间搅拌才能将溶剂与废料完全混合，降低了提取效率。
发明内容
为了弥补以上不足，本发明提供了一种克服上述技术问题或至少部分地解决上述问题的一种废旧锂电池的资源化回收用混合装置。
本发明是这样实现的：
本发明提供一种废旧锂电池的资源化回收用混合装置，包括混合罐、预混机构、二次混合机构、进料机构和清理机构，所述混合罐上部安装有进料仓，所述混合罐侧壁安装有出料管，所述预混机构包括
分液管，所述分液管固定安装在混合罐内腔，所述分液管侧壁连通有若干喷头，用于将溶剂喷洒在废料表面；
抽液筒，所述抽液筒对称固定安装在混合罐顶部，所述抽液筒内腔滑动安装有活塞；
第一滑轨，所述第一滑轨固定安装在混合罐顶部，所述第一滑轨内腔滑动安装有驱动框，所述驱动框与活塞之间连接有连杆；
转轮，所述转轮转动安装在混合罐顶部，所述转轮侧壁固定安装有偏心轴，所述偏心轴一端套接在驱动框内腔，用于驱动驱动框；
所述二次混合机构设置在混合罐内腔，用于对溶剂和废料进行二次混合；
所述进料机构设置在混合罐上部，用于将废料导入混合罐；
所述清理机构设置在混合罐内腔，用于清理混合罐内壁。
在一个优选的方案中，所述抽液筒侧壁安装有第一单向阀和第二单向阀，所述混合罐侧壁连通有回液筒，所述回液筒内腔安装有过滤板，用于过滤废料。
通过设置预混机构，当转轮转动时，通过偏心轴可驱动驱动框在第一滑轨中做往复运动，从而通过连杆驱动两个活塞在两个抽液筒中做活塞运动，使两个抽液筒交替抽取溶剂，并送入分液管中，由喷头向废料喷出，实现溶剂与废料的初步预混，使废料掉入到溶剂中时，更好的融入溶剂中，避免废料漂浮在溶剂表面，提高混合效率。
在一个优选的方案中，所述二次混合机构包括第一搅拌杆、第二搅拌杆和翻料板，所述混合罐内腔转动安装有第一转轴，所述混合罐底部固定安装有电机，所述电机输出端与第一转轴一端固定连接，所述第一转轴表面固定安装有第一横板，所述第一横板表面对称固定安装有若干第一搅拌杆。
在一个优选的方案中，所述第一转轴表面固定安装有第二横板，所述第二横板表面对称固定安装有若干第二搅拌杆，所述第一转轴表面套接有驱动环，所述翻料板对称固定安装在驱动环侧壁。
在一个优选的方案中，所述驱动环表面固定安装有螺纹块，所述第一转轴表面固定安装有往复丝杆，所述往复丝杆与螺纹块螺纹连接，用于驱动翻料板上下移动。
在一个优选的方案中，所述驱动环侧壁对称固定安装有第三横板，所述第三横板一端固定安装有第一齿轮，所述第一齿轮侧壁对称固定安装有若干第三搅拌杆，用于混合废料。
在一个优选的方案中，所述混合罐内腔对称固定安装有第二滑轨，所述第二滑轨内腔开设有滑槽，所述第三横板与滑槽滑动连接，所述第二滑轨内腔固定安装有齿板，用于驱动第一齿轮，所述齿板与第一齿轮相啮合。
通过设置二次混合机构，通过电机驱动第一转轴转动，从而带动第一横板和第二横板转动，通过第一搅拌杆和第二搅拌杆对废料进行二次混合，使废料均匀融入溶剂中；同时，通过往复丝杆驱动螺纹块带动驱动环上下往复运动，从而带动翻料板上下移动，实现对废料的竖向翻动，提高混合效率，且第三横板随驱动环上下移动时，通过相互啮合的第一齿轮和齿板可驱动第一齿轮转动，从而驱动两侧第三搅拌杆转动，再次对废料进行混合，大大提高了混合效率。
在一个优选的方案中，所述进料机构包括螺旋叶和散料盘，所述进料仓与混合罐之间连通有进料管，所述进料管内腔转动安装有第二转轴，所述转轮固定安装在第二转轴一端，所述第二转轴表面固定安装有螺旋叶，用于将进料仓中的废料送入混合罐中。
在一个优选的方案中，所述混合罐内腔固定安装有安装框，所述安装框内腔转动安装有第三转轴，所述安装框与混合罐之间转动安装有第四转轴，所述第一转轴与第三转轴之间啮合连接有齿轮，所述第三转轴与第四转轴之间啮合连接有齿轮，所述第四转轴与第二转轴之间啮合连接有齿轮，所述散料盘固定安装在第一转轴一端，用于将废料抛在混合罐内腔，所述散料盘表面固定安装有若干分隔块。
通过设置进料机构，通过啮合连接的齿轮，可驱动第三转轴转动，带动第四转轴转动，从而驱动第二转轴转动，带动螺旋叶转动，将进料仓中废料通过进料管导入混合罐中，并落向散料盘表面，而散料盘随第一转轴保持转动，因此可将废料均匀抛洒至混合罐内腔，避免废料发生堆积，方便混合。
在一个优选的方案中，所述清理机构包括齿圈、第二齿轮和清洁辊，所述齿圈固定安装在混合罐内腔，所述第二齿轮对称转动安装在第二横板下部，所述第二齿轮与齿圈相啮合，所述第二齿轮上部固定安装有清洁辊。
通过设置清理机构，当第一转轴带动第二横板转动时，可带动第二齿轮同步移动，从而在相互啮合的齿圈作用下，驱动第二齿轮发生自转，带动清洁辊转动，对混合罐内壁和过滤板进行同步清理，避免废料堆积，方便后续清理。
本发明提供的一种废旧锂电池的资源化回收用混合装置，其有益效果包括有：
1、通过设置预混机构，当转轮转动时，通过偏心轴可驱动驱动框在第一滑轨中做往复运动，从而通过连杆驱动两个活塞在两个抽液筒中做活塞运动，使两个抽液筒交替抽取溶剂，并送入分液管中，由喷头向废料喷出，实现溶剂与废料的初步预混，使废料掉入到溶剂中时，更好的融入溶剂中，避免废料漂浮在溶剂表面，提高混合效率。
2、通过设置二次混合机构，通过电机驱动第一转轴转动，从而带动第一横板和第二横板转动，通过第一搅拌杆和第二搅拌杆对废料进行二次混合，使废料均匀融入溶剂中；同时，通过往复丝杆驱动螺纹块带动驱动环上下往复运动，从而带动翻料板上下移动，实现对废料的竖向翻动，提高混合效率，且第三横板随驱动环上下移动时，通过相互啮合的第一齿轮和齿板可驱动第一齿轮转动，从而驱动两侧第三搅拌杆转动，再次对废料进行混合，大大提高了混合效率。
3、通过设置进料机构，通过啮合连接的齿轮，可驱动第三转轴转动，带动第四转轴转动，从而驱动第二转轴转动，带动螺旋叶转动，将进料仓中废料通过进料管导入混合罐中，并落向散料盘表面，而散料盘随第一转轴保持转动，因此可将废料均匀抛洒至混合罐内腔，避免废料发生堆积，方便混合。
4、通过设置清理机构，当第一转轴带动第二横板转动时，可带动第二齿轮同步移动，从而在相互啮合的齿圈作用下，驱动第二齿轮发生自转，带动清洁辊转动，对混合罐内壁和过滤板进行同步清理，避免废料堆积，方便后续清理。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图；
图1是本发明实施方式提供的正视立体图；
图2为本发明实施方式提供的侧视立体图；
图3为本发明实施方式提供的俯视图；
图4为本发明实施方式提供的抽液筒剖视图；
图5为本发明实施方式提供的侧视剖面图；
图6为本发明实施方式提供的混合罐剖视图；
图7为本发明实施方式提供的图6中A处放大图；
图8为本发明实施方式提供的爆炸图；
图9为本发明实施方式提供的右视剖面图；
图10为本发明实施方式提供的图9中B处放大图；
图11为本发明实施方式提供的左视剖面图；
图中：1、混合罐；2、进料仓；3、出料管；4、预混机构；401、分液管；402、喷头；403、抽液筒；404、活塞；405、连杆；406、第一滑轨；407、驱动框；408、转轮；409、偏心轴；410、第一单向阀；411、第二单向阀；412、回液筒；413、过滤板；5、二次混合机构；501、第一转轴；502、电机；503、第一横板；504、第一搅拌杆；505、第二横板；506、第二搅拌杆；507、驱动环；508、螺纹块；509、往复丝杆；510、翻料板；511、第三横板；512、第一齿轮；513、第三搅拌杆；514、第二滑轨；515、滑槽；516、齿板；6、进料机构；601、进料管；602、第二转轴；603、螺旋叶；604、安装框；605、第三转轴；606、第四转轴；607、散料盘；608、分隔块；7、清理机构；701、齿圈；702、第二齿轮；703、清洁辊。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
参照图1-图11所示，本发明提供一种技术方案：一种废旧锂电池的资源化回收用混合装置，包括混合罐1、预混机构4、二次混合机构5、进料机构6和清理机构7，混合罐1上部安装有进料仓2，用于放入破碎完成的电池废料，混合罐1侧壁安装有出料管3，用于出料，预混机构4包括分液管401、抽液筒403、第一滑轨406和转轮408，分液管401固定安装在混合罐1内腔，分液管401侧壁连通有若干喷头402，用于将溶剂喷洒在废料表面，抽液筒403对称固定安装在混合罐1顶部，用于抽取溶剂，抽液筒403内腔滑动安装有活塞404，第一滑轨406固定安装在混合罐1顶部，第一滑轨406内腔滑动安装有驱动框407，用于驱动活塞404，驱动框407与活塞404之间连接有连杆405。
参照图1-图4所示，在一个优选的实施方式中，转轮408转动安装在混合罐1顶部，转轮408侧壁固定安装有偏心轴409，偏心轴409安装在转轮408非中心位置，偏心轴409一端套接在驱动框407内腔，用于驱动驱动框407，抽液筒403侧壁安装有第一单向阀410和第二单向阀411，第一单向阀410向抽液筒403内腔方向单向导通，用于进液；第二单向阀411向抽液筒403外壁方向单向导通，用于排液，混合罐1侧壁连通有回液筒412，回液筒412内腔安装有过滤板413，用于过滤废料。
在一个优选的实施方式中，使用时，向混合罐1中加入溶剂，向进料仓2中加入破碎完成的电池废料，当转轮408转动时，通过偏心轴409可驱动驱动框407在第一滑轨406中做往复运动，从而通过连杆405驱动两个活塞404在两个抽液筒403中做活塞运动，使两个抽液筒403交替抽取溶剂，并送入分液管401中，由喷头402向废料喷出，实现溶剂与废料的初步预混，使废料掉入到溶剂中时，更好的融入溶剂中，避免废料漂浮在溶剂表面，提高混合效率。
参照图1-图11所示，在一个优选的实施方式中，二次混合机构5设置在混合罐1内腔，用于对溶剂和废料进行二次混合，二次混合机构5包括第一搅拌杆504、第二搅拌杆506和翻料板510，混合罐1内腔转动安装有第一转轴501，混合罐1底部固定安装有电机502，用于驱动第一转轴501，电机502输出端与第一转轴501一端固定连接，第一转轴501表面固定安装有第一横板503，第一横板503表面对称固定安装有若干第一搅拌杆504，用于混合废料。
参照图1-图11所示，在一个优选的实施方式中，第一转轴501表面固定安装有第二横板505，第二横板505表面对称固定安装有若干第二搅拌杆506，第一转轴501表面套接有驱动环507，翻料板510对称固定安装在驱动环507侧壁，用于上下翻拌废料，使废料均匀的分散在溶剂中，驱动环507表面固定安装有螺纹块508，第一转轴501表面固定安装有往复丝杆509，往复丝杆509与螺纹块508螺纹连接，用于驱动翻料板510上下移动。
参照图1-图11所示，在一个优选的实施方式中，驱动环507侧壁对称固定安装有第三横板511，用于安装第三搅拌杆513，第三横板511一端固定安装有第一齿轮512，用于驱动第三搅拌杆513，第一齿轮512侧壁对称固定安装有若干第三搅拌杆513，用于混合废料，混合罐1内腔对称固定安装有第二滑轨514，第二滑轨514内腔开设有滑槽515，第三横板511与滑槽515滑动连接，用于对第三横板511进行限位，防止第三横板511随第一转轴501转动，第二滑轨514内腔固定安装有齿板516，用于驱动第一齿轮512，齿板516与第一齿轮512相啮合。
在一个优选的实施方式中，当废料掉入混合罐1内腔的溶剂中后，通过电机502驱动第一转轴501转动，从而带动第一横板503和第二横板505转动，通过第一搅拌杆504和第二搅拌杆506对废料进行二次混合，使废料均匀融入溶剂中；同时，通过往复丝杆509驱动螺纹块508带动驱动环507上下往复运动，从而带动翻料板510上下移动，实现对废料的竖向翻动，提高混合效率，且第三横板511随驱动环507上下移动时，通过相互啮合的第一齿轮512和齿板516可驱动第一齿轮512转动，从而驱动两侧第三搅拌杆513转动，再次对废料进行混合，大大提高了混合效率。
参照图1-图10所示，在一个优选的实施方式中，进料机构6设置在混合罐1上部，用于将废料导入混合罐1，进料机构6包括螺旋叶603和散料盘607，进料仓2与混合罐1之间连通有进料管601，进料管601内腔转动安装有第二转轴602，转轮408固定安装在第二转轴602一端，第二转轴602表面固定安装有螺旋叶603，用于将进料仓2中的废料送入混合罐1中。
参照图1-图10所示，在一个优选的实施方式中，混合罐1内腔固定安装有安装框604，用于安装第三转轴605，安装框604内腔转动安装有第三转轴605，安装框604与混合罐1之间转动安装有第四转轴606，第一转轴501与第三转轴605之间啮合连接有齿轮，第三转轴605与第四转轴606之间啮合连接有齿轮，第四转轴606与第二转轴602之间啮合连接有齿轮，散料盘607固定安装在第一转轴501一端，用于将废料抛在混合罐1内腔，散料盘607表面固定安装有若干分隔块608。
在一个优选的实施方式中，当第一转轴501转动时，通过啮合连接的齿轮，可驱动第三转轴605转动，带动第四转轴606转动，从而驱动第二转轴602转动，带动螺旋叶603转动，将进料仓2中废料通过进料管601导入混合罐1中，并落向散料盘607表面，而散料盘607随第一转轴501保持转动，因此可将废料均匀抛洒至混合罐1内腔，避免废料发生堆积，方便混合。
参照图5-图11所示，在一个优选的实施方式中，清理机构7设置在混合罐1内腔，用于清理混合罐1内壁，清理机构7包括齿圈701、第二齿轮702和清洁辊703，齿圈701固定安装在混合罐1内腔，用于驱动第二齿轮702，第二齿轮702对称转动安装在第二横板505下部，第二齿轮702与齿圈701相啮合，第二齿轮702上部固定安装有清洁辊703。
在一个优选的实施方式中，当第一转轴501带动第二横板505转动时，可带动第二齿轮702同步移动，从而在相互啮合的齿圈701作用下，驱动第二齿轮702发生自转，带动清洁辊703转动，对混合罐1内壁和过滤板413进行同步清理，避免废料堆积，方便后续清理。
具体的，该一种废旧锂电池的资源化回收用混合装置的工作过程或工作原理为：使用时，向混合罐1中加入溶剂，向进料仓2中加入破碎完成的电池废料，通过电机502驱动第一转轴501转动，通过啮合连接的齿轮，可驱动第三转轴605转动，带动第四转轴606转动，从而驱动第二转轴602转动，带动螺旋叶603转动，将进料仓2中废料通过进料管601导入混合罐1中，并落向散料盘607表面，而散料盘607随第一转轴501保持转动，因此可将废料均匀抛洒至混合罐1内腔，避免废料发生堆积，方便混合。
同时，第二转轴602带动转轮408转动，通过偏心轴409可驱动驱动框407在第一滑轨406中做往复运动，从而通过连杆405驱动两个活塞404在两个抽液筒403中做活塞运动，使两个抽液筒403交替抽取溶剂，并送入分液管401中，由喷头402向下落的废料喷出，实现溶剂与废料的初步预混，使废料掉入到溶剂中时，更好的融入溶剂中，避免废料漂浮在溶剂表面，提高混合效率。
且第一转轴501转动时，带动第一横板503和第二横板505转动，通过第一搅拌杆504和第二搅拌杆506对废料进行二次混合，使废料均匀融入溶剂中；同时，通过往复丝杆509驱动螺纹块508带动驱动环507上下往复运动，从而带动翻料板510上下移动，实现对废料的竖向翻动，提高混合效率，且第三横板511随驱动环507上下移动时，通过相互啮合的第一齿轮512和齿板516可驱动第一齿轮512转动，从而驱动两侧第三搅拌杆513转动，再次对废料进行混合，大大提高了混合效率。
此外，当第一转轴501带动第二横板505转动时，可带动第二齿轮702同步移动，从而在相互啮合的齿圈701作用下，驱动第二齿轮702发生自转，带动清洁辊703转动，对混合罐1内壁和过滤板413进行同步清理，避免废料堆积，方便后续清理。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
需要说明的是，电机502为现有技术存在的装置或设备，或者为现有技术可实现的装置或设备，其供电、具体组成及其原理对本领域技术人员来说是清楚的，故不再详细赘述。
Claims (2)
1.一种废旧锂电池的资源化回收用混合装置，其特征在于，包括混合罐（1）、预混机构（4）、二次混合机构（5）、进料机构（6）和清理机构（7），所述混合罐（1）上部安装有进料仓（2），所述混合罐（1）侧壁安装有出料管（3），所述预混机构（4）包括
分液管（401），所述分液管（401）固定安装在混合罐（1）内腔，所述分液管（401）侧壁连通有若干喷头（402），用于将溶剂喷洒在废料表面；
抽液筒（403），所述抽液筒（403）对称固定安装在混合罐（1）顶部，所述抽液筒（403）内腔滑动安装有活塞（404）；
第一滑轨（406），所述第一滑轨（406）固定安装在混合罐（1）顶部，所述第一滑轨（406）内腔滑动安装有驱动框（407），所述驱动框（407）与活塞（404）之间连接有连杆（405）；
转轮（408），所述转轮（408）转动安装在混合罐（1）顶部，所述转轮（408）侧壁固定安装有偏心轴（409），所述偏心轴（409）一端套接在驱动框（407）内腔，用于驱动驱动框（407）；
所述二次混合机构（5）设置在混合罐（1）内腔，用于对溶剂和废料进行二次混合；
所述进料机构（6）设置在混合罐（1）上部，用于将废料导入混合罐（1）；
所述清理机构（7）设置在混合罐（1）内腔，用于清理混合罐（1）内壁；
所述二次混合机构（5）包括第一搅拌杆（504）、第二搅拌杆（506）和翻料板（510），所述混合罐（1）内腔转动安装有第一转轴（501），所述混合罐（1）底部固定安装有电机（502），所述电机（502）输出端与第一转轴（501）一端固定连接，所述第一转轴（501）表面固定安装有第一横板（503），所述第一横板（503）表面对称固定安装有若干第一搅拌杆（504）；
所述第一转轴（501）表面固定安装有第二横板（505），所述第二横板（505）表面对称固定安装有若干第二搅拌杆（506），所述第一转轴（501）表面套接有驱动环（507），所述翻料板（510）对称固定安装在驱动环（507）侧壁；
所述驱动环（507）表面固定安装有螺纹块（508），所述第一转轴（501）表面固定安装有往复丝杆（509），所述往复丝杆（509）与螺纹块（508）螺纹连接，用于驱动翻料板（510）上下移动；
所述驱动环（507）侧壁对称固定安装有第三横板（511），所述第三横板（511）一端固定安装有第一齿轮（512），所述第一齿轮（512）侧壁对称固定安装有若干第三搅拌杆（513），用于混合废料；
所述混合罐（1）内腔对称固定安装有第二滑轨（514），所述第二滑轨（514）内腔开设有滑槽（515），所述第三横板（511）与滑槽（515）滑动连接，所述第二滑轨（514）内腔固定安装有齿板（516），用于驱动第一齿轮（512），所述齿板（516）与第一齿轮（512）相啮合；
所述进料机构（6）包括螺旋叶（603）和散料盘（607），所述进料仓（2）与混合罐（1）之间连通有进料管（601），所述进料管（601）内腔转动安装有第二转轴（602），所述转轮（408）固定安装在第二转轴（602）一端，所述第二转轴（602）表面固定安装有螺旋叶（603），用于将进料仓（2）中的废料送入混合罐（1）中；
所述混合罐（1）内腔固定安装有安装框（604），所述安装框（604）内腔转动安装有第三转轴（605），所述安装框（604）与混合罐（1）之间转动安装有第四转轴（606），所述第一转轴（501）与第三转轴（605）之间啮合连接有齿轮，所述第三转轴（605）与第四转轴（606）之间啮合连接有齿轮，所述第四转轴（606）与第二转轴（602）之间啮合连接有齿轮，所述散料盘（607）固定安装在第一转轴（501）一端，用于将废料抛在混合罐（1）内腔，所述散料盘（607）表面固定安装有若干分隔块（608）；
所述清理机构（7）包括齿圈（701）、第二齿轮（702）和清洁辊（703），所述齿圈（701）固定安装在混合罐（1）内腔，所述第二齿轮（702）对称转动安装在第二横板（505）下部，所述第二齿轮（702）与齿圈（701）相啮合，所述第二齿轮（702）上部固定安装有清洁辊（703）。
2.根据权利要求1所述的一种废旧锂电池的资源化回收用混合装置，其特征在于，所述抽液筒（403）侧壁安装有第一单向阀（410）和第二单向阀（411），所述混合罐（1）侧壁连通有回液筒（412），所述回液筒（412）内腔安装有过滤板（413），用于过滤废料。
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