CN211935632U - 一种从碳纤维力学强度测试废液回收丙酮的回收装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种从碳纤维力学强度测试废液回收丙酮的回收装置，包括第一蒸馏装置、第二蒸馏装置、储罐；所述第一蒸馏装置包括第一反应釜、第一搅拌装置、安第一分馏柱、第一冷凝装置、第一温度系统、第一加热装置，所述第一搅拌装置包括设置在第一反应釜外侧的搅拌电机、搅拌桨以及连接搅拌电机和搅拌桨的搅拌轴；所述搅拌桨为螺旋桨叶，搅拌桨边缘设有刮刀；所述第二蒸馏装置包括第二反应釜、第二搅拌装置、第二分馏柱、第二冷凝装置、第二温度系统、第二加热装置。该回收装置通过二次蒸馏可以对废液中的丙酮进行高浓度、高收率回收，回收的丙酮能重复使用；该回收装置结构简单，成本低廉，降低环境污染。

Description

一种从碳纤维力学强度测试废液回收丙酮的回收装置

技术领域

本实用新型属于丙酮回收技术领域，具体涉及一种从碳纤维力学强度测试废液回收丙酮的回收装置。

背景技术

碳纤维力学测试主要是碳纤维复丝拉伸性能的测试，测试过程如下：将复丝在一定浓度的树脂固化体系溶剂中浸胶，取出放在上胶架上固定，然后将上胶架放在烘箱内升温固化，取下固化后的棒状样条，按尺寸规定做加强片，最后进行拉伸测试；其中树脂固化体系为丙酮-环氧树脂胶。当该树脂固化体系使用一段时间后，因固化剂固化原因，造成胶液达不到碳纤维强度的测试的要求，需进行更换，并产生了大量的环氧树脂-丙酮废液；环氧树脂和固化剂的存在影响了丙酮的回收利用，采用精馏塔的回收成本远大于溶剂成本与废液处理成本，增加了成本；排放的废液环境污染严重。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：针对上述缺陷，本实用新型提供一种从碳纤维力学强度测试废液回收丙酮的回收装置，通过二次蒸馏可以对废液中的丙酮进行高浓度、高收率回收，回收的丙酮能重复使用；该回收装置结构简单，成本低廉，降低环境污染。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案如下：一种从碳纤维力学强度测试废液回收丙酮的回收装置，包括第一蒸馏装置、第二蒸馏装置、储罐；

所述第一蒸馏装置包括第一反应釜、设置在第一反应釜内的第一搅拌装置、安装在第一反应釜上方的第一分馏柱、连接第一分馏柱出料口和第二蒸馏装置的第一冷凝装置、设置于第一分馏柱上方的第一温度系统、设置在第一反应釜外周的第一加热装置；所述第一加热装置为水浴加热器、油浴加热器或电加热器；所述第一搅拌装置包括设置在第一反应釜外侧的搅拌电机、搅拌桨以及连接搅拌电机和搅拌桨的搅拌轴；所述搅拌桨为螺旋桨叶，搅拌桨边缘设有刮刀；

所述第二蒸馏装置包括第二反应釜、设置在第二反应釜内的第二搅拌装置、安装在第二反应釜上方的第二分馏柱、连接第二分馏柱出料口和储罐的第二冷凝装置、设置于第二分馏柱上方的第二温度系统、设置在第二反应釜外周的第二加热装置，所述第一冷凝装置出料口与第二反应釜的进料口连通，所述第二加热装置为水浴加热器、油浴加热器或电加热器。

该碳纤维力学强度测试废液主要组分为丙酮、环氧树脂和固化剂，其中，环氧树脂包括F-48酚醛环氧树脂、E-44环氧树脂、E-51环氧树脂、AG-80，固化剂包括三氟化硼-单乙胺、三乙烯四胺、醚胺类固化剂；形成的丙酮废液因固化剂固化，会导致废液具有一定硬度的粘液；设置的具有刮刀的螺旋搅拌桨，第一搅拌装置工作时具有较强的剪切力，便于含有丙酮的测试废液中溶剂的回收；本申请通过设置的第一蒸馏装置和第二蒸馏装置对废液中的丙酮进行高浓度、高收率回收，该回收装置结构简单，成本低廉，降低环境污染；采用第一蒸馏装置回收的丙酮进行碳纤维力学强度测试，存在测试误差，误差为0.05-0.3Gpa之间，测试数据比新丙酮配置的溶液测试强度偏低；而采用第一蒸馏装置进行粗回收以及第二蒸馏装置进行精回收，形成丙酮连续化回收设备，经二次回收的丙酮配置碳纤维力学强度测试液与新丙酮配置的测试液测试精度完全一致，回收的丙酮能重复使用。

进一步的，所述搅拌桨包括两个大螺旋桨叶和两个小螺旋桨叶，大螺旋桨叶和小螺旋桨叶依次交替设置在搅拌轴上。由大螺旋桨叶和小螺旋桨叶组成搅拌桨，可以提供多方位、多角度的剪切力，避免丙酮溶剂包裹残留在固化剂中，进一步提高丙酮的回收率。

进一步的，所述第一分馏柱与第一反应釜连接处设有过滤装置；所述过滤装置包括上过滤网、过滤棉、下过滤网，所述过滤棉设置在上过滤网与下过滤网之间。设置的过滤装置，可以避免丙酮蒸汽中残留有环氧树脂小颗粒以及固化剂颗粒影响丙酮回收浓度，提高回收丙酮的质量。

进一步的，所述第一分馏柱上设有第一保温套管；所述第二分馏柱上设有第二保温套管。设置的第一保温套管和第二保温套管，避免了第一反应釜和第二反应釜内的溶剂在分馏柱上冷凝，提高了蒸馏回收速率。

进一步的，所述第一加热装置加热温度为60℃—90℃；所述第一温度系统监测温度为55℃—60℃；

所述第二加热装置加热温度为60℃—80℃；所述第二温度系统监测温度为56.0℃—57.5℃。

控制合适的加热温度以及收集温度系统监测温度达到特定温度时的丙酮，既能提高从碳纤维力学强度测试废液回收丙酮的回收速率，又保证了回收后丙酮的纯度。

进一步的，所述第一反应釜内设有第一液位计。设置的第一液位计可以监测第一反应釜中环氧树脂-丙酮废液的装入量，避免装入溶液过多导致暴沸，废液冲料至第二反应釜甚至到储罐中，提高蒸馏回收的安全性和可操作性，确保回收丙酮的浓度。

进一步的，所述储罐上方连接有减压装置。设置的减压装置可以降低第一加热装置和第二装置的加热温度，节能降耗。

本实用新型的有益效果是：

1、本申请通过设置具有刮刀的螺旋搅拌桨，第一搅拌装置工作时具有较强的剪切力，便于含有丙酮的测试废液中溶剂的回收；通过设置的第一蒸馏装置和第二蒸馏装置对废液中的丙酮进行高浓度、高收率回收，该回收装置结构简单，成本低廉，降低环境污染；采用第一蒸馏装置回收的丙酮进行碳纤维力学强度测试，存在测试误差，误差为0.05-0.3Gpa之间，测试数据比新丙酮配置的溶液测试强度偏低；而采用第一蒸馏装置进行粗回收以及第二蒸馏装置进行精回收，形成丙酮连续化回收设备，经二次回收的丙酮配置碳纤维力学强度测试液与新丙酮配置的测试液测试精度完全一致，回收的丙酮能重复使用。

2、由大螺旋桨叶和小螺旋桨叶组成搅拌桨，可以提供多方位、多角度的剪切力，避免丙酮溶剂包裹残留在固化剂中，进一步提高丙酮的回收率；设置的过滤装置，可以避免丙酮蒸汽中残留有环氧树脂小颗粒以及固化剂颗粒影响丙酮回收浓度，提高回收丙酮的质量；设置的第一保温套管和第二保温套管，避免了第一反应釜和第二反应釜内的溶剂在分馏柱上冷凝，提高了蒸馏回收速率；控制合适的加热温度以及收集温度系统监测温度达到特定温度时的丙酮，既能提高从碳纤维力学强度测试废液回收丙酮的回收速率，又保证了回收后丙酮的纯度；设置的第一液位计可以监测第一反应釜中环氧树脂-丙酮废液的装入量，避免装入溶液过多导致暴沸，废液冲料至第二反应釜甚至到储罐中，提高蒸馏回收的安全性和可操作性，确保回收丙酮的浓度；设置的减压装置可以降低第一加热装置和第二装置的加热温度，节能降耗。

附图说明

通过下面结合附图的详细描述，本实用新型前述的和其他的目的、特征和优点将变得显而易见。

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型搅拌桨处结构示意图；

其中：1为第一蒸馏装置，11为第一反应釜，12为第一搅拌装置，121为搅拌电机，122为搅拌轴，123为搅拌桨，1231为大螺旋桨叶，1232为小螺旋桨叶，124为刮刀，13为第一分馏柱，14为第一冷凝装置，15为第一温度系统，16为第一加热装置，17为第一保温套管，18为过滤装置，181为上过滤网，182为过滤棉，183为下过滤网，19为第一液位计，2为第二蒸馏装置，21为第二反应釜，22为第二搅拌装置，23为第二分馏柱，24为第二冷凝装置，25为第二温度统，26为第二加热装置，27为第二保温套管，3为储罐，4为减压装置。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参照图1，

一种从碳纤维力学强度测试废液回收丙酮的回收装置，其特征在于：包括第一蒸馏装置1、第二蒸馏装置2、储罐3；所述储罐3上方连接有减压装置4；

所述第一蒸馏装置1包括第一反应釜11、设置在第一反应釜11内的第一搅拌装置12、安装在第一反应釜11上方的第一分馏柱13、连接第一分馏柱13出料口和第二蒸馏装置2的第一冷凝装置14、设置于第一分馏柱13上方的第一温度系统15、设置在第一反应釜11外周的第一加热装置16；所述第一加热装置16为水浴加热器、油浴加热器或电加热器；所述第一搅拌装置12包括设置在第一反应釜11外侧的搅拌电机121、搅拌桨123以及连接搅拌电机121和搅拌桨123的搅拌轴122；所述搅拌桨123为螺旋桨叶，搅拌桨123边缘设有刮刀124，所述搅拌桨123包括两个大螺旋桨叶1231和两个小螺旋桨叶1232，大螺旋桨叶1231和小螺旋桨叶1232依次交替设置在搅拌轴122上；所述第一分馏柱13与第一反应釜11连接处设有过滤装置18，所述过滤装置18包括上过滤网181、过滤棉182、下过滤网183，所述过滤棉182设置在上过滤网181与下过滤网183之间；所述第一分馏柱13上设有第一保温套管17；所述第一加热装置16加热温度为60℃—90℃，所述第一温度系统15监测温度为55℃—60℃；所述第一反应釜11内设有第一液位计19；

所述第二蒸馏装置2包括第二反应釜21、设置在第二反应釜21内的第二搅拌装置22、安装在第二反应釜21上方的第二分馏柱23、连接第二分馏柱23出料口和储罐4的第二冷凝装置24、设置于第二分馏柱23上方的第二温度系统25、设置在第二反应釜21外周的第二加热装置26，所述第一冷凝装置14出料口与第二反应釜21的进料口连通，所述第二加热装置26为水浴加热器、油浴加热器或电加热器；所述第二分馏柱23上设有第二保温套管27；所述第二加热装置26加热温度为60℃—80℃；所述第二温度系统25监测温度为56.0℃—57.5℃。

设置的具有刮刀的螺旋搅拌桨，第一搅拌装置工作时具有较强的剪切力，便于含有丙酮的测试废液中溶剂的回收；本申请通过设置的第一蒸馏装置和第二蒸馏装置对废液中的丙酮进行高浓度、高收率回收，该回收装置结构简单，成本低廉，降低环境污染；采用第一蒸馏装置回收的丙酮进行碳纤维力学强度测试，存在测试误差，误差为0.05-0.3Gpa之间，测试数据比新丙酮配置的溶液测试强度偏低；而采用第一蒸馏装置进行粗回收以及第二蒸馏装置进行精回收，形成丙酮连续化回收设备，经二次回收的丙酮配置碳纤维力学强度测试液与新丙酮配置的测试液测试精度完全一致，回收的丙酮能重复使用；废液中丙酮的回收率高达85％，极大减少了废液的产生。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (8)

1.一种从碳纤维力学强度测试废液回收丙酮的回收装置，其特征在于：包括第一蒸馏装置(1)、第二蒸馏装置(2)、储罐(3)；

所述第一蒸馏装置(1)包括第一反应釜(11)、设置在第一反应釜(11)内的第一搅拌装置(12)、安装在第一反应釜(11)上方的第一分馏柱(13)、连接第一分馏柱(13)出料口和第二蒸馏装置(2)的第一冷凝装置(14)、设置于第一分馏柱(13)上方的第一温度系统(15)、设置在第一反应釜(11)外周的第一加热装置(16)；所述第一加热装置(16)为水浴加热器、油浴加热器或电加热器；所述第一搅拌装置(12)包括设置在第一反应釜(11)外侧的搅拌电机(121)、搅拌桨(123)以及连接搅拌电机(121)和搅拌桨(123)的搅拌轴(122)；所述搅拌桨(123)为螺旋桨叶，搅拌桨(123)边缘设有刮刀(124)；

所述第二蒸馏装置(2)包括第二反应釜(21)、设置在第二反应釜(21)内的第二搅拌装置(22)、安装在第二反应釜(21)上方的第二分馏柱(23)、连接第二分馏柱(23)出料口和储罐(3)的第二冷凝装置(24)、设置于第二分馏柱(23)上方的第二温度系统(25)、设置在第二反应釜(21)外周的第二加热装置(26)，所述第一冷凝装置(14)出料口与第二反应釜(21)的进料口连通，所述第二加热装置(26)为水浴加热器、油浴加热器或电加热器。

2.如权利要求1所述的一种从碳纤维力学强度测试废液回收丙酮的回收装置，其特征在于：所述搅拌桨(123)包括两个大螺旋桨叶(1231)和两个小螺旋桨叶(1232)，大螺旋桨叶(1231)和小螺旋桨叶(1232)依次交替设置在搅拌轴(122)上。

3.如权利要求1所述的一种从碳纤维力学强度测试废液回收丙酮的回收装置，其特征在于：所述第一分馏柱(13)与第一反应釜(11)连接处设有过滤装置(18)。

4.如权利要求3所述的一种从碳纤维力学强度测试废液回收丙酮的回收装置，其特征在于：所述过滤装置(18)包括上过滤网(181)、过滤棉(182)、下过滤网(183)；所述过滤棉(182)设置在上过滤网(181)与下过滤网(183)之间。

5.如权利要求1所述的一种从碳纤维力学强度测试废液回收丙酮的回收装置，其特征在于：所述第一分馏柱(13)上设有第一保温套管(17)；所述第二分馏柱(23)上设有第二保温套管(27)。

6.如权利要求1所述的一种从碳纤维力学强度测试废液回收丙酮的回收装置，其特征在于：所述第一加热装置(16)加热温度为60℃—90℃；所述第一温度系统(15)监测温度为55℃—60℃；

所述第二加热装置(26)加热温度为60℃—80℃；所述第二温度系统(25)监测温度为56.0℃—57.5℃。

7.如权利要求1所述的一种从碳纤维力学强度测试废液回收丙酮的回收装置，其特征在于：所述第一反应釜(11)内设有第一液位计(19)。

8.如权利要求1所述的一种从碳纤维力学强度测试废液回收丙酮的回收装置，其特征在于：所述储罐(3)上方连接有减压装置(4)。

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