專利名稱：一種穿衣顆粒中包覆顆粒的清洗及洗液的回收系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及資源循環(huán)利用領(lǐng)域，特別是涉及一種穿衣顆粒中包覆顆粒的清洗及洗液的回收系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
我國球床式高溫氣冷堆所使用的陶瓷型燃料元件直徑為60_，結(jié)構(gòu)為球形包覆顆粒(TRISO)彌散在燃料區(qū)的石墨基體中，采用準(zhǔn)等靜壓成型。由于壓制過程中壓力較高，壓制前需要在0.9mm的包覆顆粒外包裹一層厚0.2mm左右的石墨基體粉(俗稱“穿衣層”)作為壓制時(shí)球與球之間的緩沖，以保護(hù)包覆層，該工藝俗稱“穿衣”(原子能科學(xué)技術(shù)，37卷，增刊，41-44)。穿衣后的包覆顆粒稱為穿衣顆粒，其粒徑為1.2-1.6mm。穿衣顆粒的質(zhì)量控制指標(biāo)包括粒徑和球形度，穿衣中產(chǎn)生的不合格顆粒，包括粒徑過大或過小的顆粒、雙胞胎顆粒、球形度不合格的顆粒等統(tǒng)稱為畸形顆粒?；未┮骂w粒中的包覆顆粒需要回收再使用。通常的方法是用有機(jī)溶劑浸泡將基體粉中樹脂溶解使石墨粉從包覆顆粒表面脫離，然后過網(wǎng)分離并用有機(jī)溶劑沖洗后烘干。專利號為ZL201020046739.3的中國專利公開了一種清洗穿衣顆粒的裝置，能批量清洗畸形穿衣顆粒，但未公開洗液回收循環(huán)利用的功能及裝置。洗液所用有機(jī)溶劑一般為乙醇或甲醇，可以回收重新利用，若采用單獨(dú)設(shè)備進(jìn)行回收，可能涉及許多敞開操作以及物料的轉(zhuǎn)移，不方便、不環(huán)保且存在諸多安全隱患。因此，針對以上不足，本實(shí)用新型提供一套實(shí)現(xiàn)穿衣顆粒清洗干燥、洗液能在密閉條件下回收并循環(huán)利用的系統(tǒng)。

實(shí)用新型內(nèi)容(一)要解決的技術(shù)問題本實(shí)用新型的目的在于提供一種穿衣顆粒中包覆顆粒的清洗及洗液的回收系統(tǒng)，保證物料及溶劑在密閉條件下回收和循環(huán)利用，適應(yīng)規(guī)模生產(chǎn)的需要。(二)技術(shù)方案為實(shí)現(xiàn)上述功能，本實(shí)用新型提供了一種穿衣顆粒中包覆顆粒的清洗及洗液的回收系統(tǒng)，其包括通過管道依次連接的空氣換熱器、清洗槽、洗液罐、洗液傳輸泵、洗液蒸發(fā)器、冷凝器、溶劑收集罐和溶劑傳輸泵；所述清洗槽的上部設(shè)有進(jìn)料口，所述清洗槽內(nèi)設(shè)有轉(zhuǎn)筒，所述轉(zhuǎn)筒上與所述進(jìn)料口相應(yīng)的位置設(shè)有裝料口，所述轉(zhuǎn)筒的筒壁上設(shè)有多個(gè)網(wǎng)孔，所述清洗槽的底部設(shè)有排液閥，所述溶劑傳輸泵通過管道與清洗槽連接以將洗液重新回流至清洗槽。其中，在所述空氣換熱器與所述清洗槽連接的管道上、在所述洗液傳輸泵與洗液蒸發(fā)器連接的管道上、在所述洗液蒸發(fā)器與所述冷凝器連接的管道上以及在溶劑收集罐與溶劑傳輸泵連接的官道上分別設(shè)置一閥門。其中，所述清洗槽的下部為錐形出口。[0012]其中，所述轉(zhuǎn)筒的外形為圓柱狀或者棱柱狀。其中，轉(zhuǎn)筒分布的網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)為圓形、正方形或長方形。其中，所述轉(zhuǎn)筒的長方形網(wǎng)孔的短邊為0.3-0.6mm，長邊為l-lOmm。其中，回收系統(tǒng)還包括溶劑暫存罐，所述溶劑暫存罐通過管道和閥門連接到所述溶劑傳輸泵進(jìn)口端。其中，所述洗液蒸發(fā)器的底部設(shè)有排液口，所述排液口處設(shè)有廢液閥，用于排放洗液回收尾料，所述排液閥的下方設(shè)有廢液罐。(三)有益效果本實(shí)用新型對顆粒進(jìn)行清洗時(shí)，溶劑可以通過溶劑傳輸泵將溶劑收集罐中的溶劑泵入清洗槽，經(jīng)過清洗后，洗液排入洗液罐，再經(jīng)洗液傳輸泵泵入洗液蒸發(fā)器中，經(jīng)蒸發(fā)后通過冷凝器冷凝進(jìn)入溶劑收集罐，這樣洗液可以在該系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)利用，使系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例穿衣顆粒中包覆顆粒的清洗及洗液的回收系統(tǒng)的示意圖。圖中:1:空氣換熱器；2:熱風(fēng)閥；3:清洗槽；4:轉(zhuǎn)筒；5:溶劑收集罐；6:冷凝器；7:洗液蒸發(fā)器；8:洗液罐；9:洗液傳輸泵；10:第一閥門；11:溶劑傳輸泵；12:第三閥門；13:廢液罐；14:排液閥；15:廢液閥；16:第二閥門。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明，以下實(shí)施例用于說明本實(shí)用新型，但不用來限制本實(shí)用新型的范圍。如圖1所示，所述穿衣顆粒中包覆顆粒的清洗及洗液的回收系統(tǒng)包括通過管道依次連接的空氣換熱器1、清洗槽3、洗液罐8、洗液傳輸泵9、洗液蒸發(fā)器7、冷凝器6、溶劑收集罐5、溶劑傳輸泵11。所述的空氣換熱器I與清洗槽3上部通過管道相連，所述清洗槽3的上部設(shè)有進(jìn)料口，所述溶劑傳輸泵11通過管道與清洗槽3連接以將洗液重新回流至清洗槽3。所述清洗槽3內(nèi)設(shè)有轉(zhuǎn)筒4，該轉(zhuǎn)筒4在清洗槽3內(nèi)橫向設(shè)置，所述轉(zhuǎn)筒4上與所述進(jìn)料口相應(yīng)的位置設(shè)有裝料口，所述轉(zhuǎn)筒4的筒壁上設(shè)有多個(gè)網(wǎng)孔，所述清洗槽3的下部分錐形過渡并有錐形出口，底部設(shè)有排液閥14，通過管道和洗液罐8相連。為了實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)更好的穩(wěn)定連續(xù)運(yùn)行，在所述空氣換熱器I與清洗槽3連接的管道上、在洗液傳輸泵9與洗液蒸發(fā)器7連接的管道上、在所述洗液蒸發(fā)器7與所述冷凝器6連接的管道上以及在溶劑收集罐5與溶劑傳輸泵11連接的管道上分別設(shè)置一閥門。具體地，所述清洗槽3清洗過的洗液可以通過排液閥放入洗液罐8中；轉(zhuǎn)筒4位于清洗槽3內(nèi)，通過軸以清洗槽3為支撐，可通過電機(jī)帶動(dòng)沿軸旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)筒4外形為柱狀，優(yōu)選為3-6棱柱，轉(zhuǎn)筒上網(wǎng)孔可以為長方形，優(yōu)選其短邊為0.5_，長邊為4_。本實(shí)用新型實(shí)施例的運(yùn)行機(jī)理為:洗液蒸發(fā)器7與洗液罐8通過洗液傳輸泵9及管道相連，在洗液傳輸泵9與洗液蒸發(fā)器7連接的管道上設(shè)置第一閥門10，洗液傳輸泵9將洗液罐8中的洗液泵入洗液蒸發(fā)器7中；洗液蒸發(fā)器7對洗液進(jìn)行加熱使洗液內(nèi)溶劑蒸發(fā)，可以采用油浴、水浴加熱，也可以采用蒸氣加熱；洗液蒸發(fā)器7上部與冷凝器6上端通過管道及第二閥門16相連接，冷凝器6底部與溶劑收集罐5相連通，從洗液蒸發(fā)器7排出的蒸氣經(jīng)過冷凝器6冷凝成液體并滴落在溶劑收集罐5內(nèi)；溶劑收集罐5的下部通過溶劑傳輸泵11和管道與清洗槽3的上部連通，在溶劑收集罐5與溶劑傳輸泵11連接的管道上設(shè)置第三閥門12，溶劑收集罐5內(nèi)的溶劑可通過溶劑傳輸泵11泵入至清洗槽3內(nèi)對轉(zhuǎn)筒4內(nèi)穿衣顆粒進(jìn)行清洗；清洗槽3內(nèi)的洗液通過排液閥14轉(zhuǎn)移到洗液罐8中，經(jīng)過靜置石墨粉沉降于容器底部，上層洗液通過洗液傳輸泵9泵入至洗液蒸發(fā)器7，這樣實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)筒內(nèi)穿衣顆粒中包覆顆粒的清洗和洗液內(nèi)溶劑的回收循環(huán)再利用。進(jìn)一步地，作為一種方案，一溶劑暫存罐通過管道和閥門連接到所述溶劑傳輸泵11的進(jìn)口端，當(dāng)溶劑收集罐5內(nèi)溶劑不足時(shí)，可以通過溶劑暫存罐向清洗槽內(nèi)補(bǔ)足溶劑。進(jìn)一步地，所述洗液蒸發(fā)器底部裝有廢液閥15，用于排放洗液回收尾料，在廢液閥15下部相應(yīng)的位置設(shè)置一廢液罐13，洗液中由于存在酚醛樹脂及石墨粉，在洗液回收蒸發(fā)將要結(jié)束時(shí)，蒸發(fā)器底部富集粘稠廢液，可通過位于蒸發(fā)器底部的廢液閥15放出至廢料罐中?？諝鈸Q熱器I與清洗槽3上部通過管道相連，管道上裝有熱風(fēng)閥2。氣流從空氣換熱器I鼓入，加熱后經(jīng)過管路和熱風(fēng)閥2、清洗槽3，穿過轉(zhuǎn)筒4上網(wǎng)孔與清洗后的顆粒接觸加熱至烘干。本實(shí)用新型實(shí)施例的系統(tǒng)是通過如下的操作步驟完成畸形穿衣顆粒清洗和洗液的回收循環(huán)利用的:1、打開清洗槽3進(jìn)料口和轉(zhuǎn)筒4的裝料口，將待洗的畸形穿衣顆粒裝入轉(zhuǎn)筒4的艙內(nèi)，鎖緊轉(zhuǎn)筒4裝料口和清洗槽3進(jìn)料口；2、依次開啟第三閥門12，溶劑傳輸泵11，將溶劑收集罐5內(nèi)溶劑泵入清洗槽3內(nèi)，當(dāng)洗液到位時(shí)，關(guān)閉溶劑傳輸泵11和第三閥門12 ；3、顆粒在溶劑中浸泡20分鐘后，開啟轉(zhuǎn)筒4，轉(zhuǎn)動(dòng)10分鐘后停止洗滌；4、開啟排液閥14，將洗液排放到洗液罐8中；5、反復(fù)以上操作2次，將穿衣顆粒的穿衣層完全洗凈；6、開啟熱風(fēng)閥2和空氣換熱器1，向清洗槽3中通入熱風(fēng)，轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)筒4，直至顆粒完全烘干；7、打開清洗槽3和轉(zhuǎn)筒4上的進(jìn)料口，用真空泵將顆粒從轉(zhuǎn)筒內(nèi)吸出；8、待洗液罐8內(nèi)洗液內(nèi)石墨沉降后，開啟第一閥門10和洗液傳輸泵9，將洗液罐8的上層洗液泵入至洗液蒸發(fā)器7內(nèi)；9、開啟洗液蒸發(fā)器7加熱裝置，及第二閥門16，直至蒸發(fā)器7內(nèi)洗液蒸發(fā)完畢；10、開啟廢液閥15,將蒸發(fā)完的廢液排放到廢料iip中，待處理。所述操作步驟中的的時(shí)間和操作方式可以做出適當(dāng)?shù)母淖?。本系統(tǒng)單次處理量可根據(jù)穿衣產(chǎn)量和產(chǎn)率進(jìn)行調(diào)整，成比例擴(kuò)大或縮小各個(gè)容器和裝置的大小。該系統(tǒng)也適合于其他固體顆粒料的清洗以及洗液中溶劑的回收和循環(huán)利用。[0046]綜上所述，本實(shí)用新型實(shí)施例可以取得如下技術(shù)效果:1、本實(shí)用新型一方面可以實(shí)現(xiàn)洗液在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)使用，另一方面從運(yùn)行結(jié)果來看，若采用乙醇作為溶劑使用時(shí)，乙醇回收率達(dá)到95%以上，不僅提高了生產(chǎn)效率，而且節(jié)約了生產(chǎn)成本,能滿足規(guī)?；a(chǎn)的需要。2、采用上述包覆顆粒回收系統(tǒng)，能實(shí)現(xiàn)清洗過程、溶劑回收和循環(huán)使用的機(jī)械化自動(dòng)運(yùn)行，操作簡便，生產(chǎn)效率大大提高，使工人從繁雜的手工操作中解放出來。3、本實(shí)用新型實(shí)施例中畸形包覆顆粒與溶劑都在密封容器內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)了物料的平穩(wěn)安全，改善了操作環(huán)境。以上所述僅是本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變型，這些改進(jìn)和變型也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種穿衣顆粒中包覆顆粒的清洗及洗液的回收系統(tǒng)，其特征在于:其包括通過管道依次連接的空氣換熱器(I)、清洗槽(3)、洗液罐(8)、洗液傳輸泵(9)、洗液蒸發(fā)器(7)、冷凝器(6 )、溶劑收集罐(5 )和溶劑傳輸泵(11); 所述清洗槽(3)的上部設(shè)有進(jìn)料口，所述清洗槽(3)內(nèi)設(shè)有轉(zhuǎn)筒(4)，所述轉(zhuǎn)筒(4)上與所述進(jìn)料口相應(yīng)的位置設(shè)有裝料口，所述轉(zhuǎn)筒(4)的筒壁上設(shè)有多個(gè)網(wǎng)孔，所述清洗槽的底部設(shè)有排液閥(14 )，所述溶劑傳輸泵(11)通過管道與清洗槽(3 )連接以將洗液重新回流至清洗槽(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收系統(tǒng)，其特征在于:在所述空氣換熱器(I)與所述清洗槽(3)連接的管道上、在所述洗液傳輸泵(9)與洗液蒸發(fā)器(7)連接的管道上、在所述洗液蒸發(fā)器(7 )與所述冷凝器(6 )連接的管道上以及在溶劑收集罐(5 )與溶劑傳輸泵(11)連接的管道上分別設(shè)置一閥門。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的回收系統(tǒng)，其特征在于:所述清洗槽(3)的下部為錐形出口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的回收系統(tǒng)，其特征在于:所述轉(zhuǎn)筒(4)的外形為圓柱狀或者棱柱狀。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的回收系統(tǒng)，其特征在于:所述轉(zhuǎn)筒(4)分布的網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)為圓形、正方形或長方形。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的清洗回收系統(tǒng)，其特征在于:所述轉(zhuǎn)筒(4)的長方形網(wǎng)孔的短邊為 0.3-0.6mm,長邊為 l-10mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收系統(tǒng)，其特征在于:還包括溶劑暫存罐，所述溶劑暫存罐通過管道和閥門連接到所述溶劑傳輸泵(11)進(jìn)口端。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的的回收系統(tǒng)，其特征在于:所述洗液蒸發(fā)器(7)的底部設(shè)有排液口，所述排液口處設(shè)有廢液閥(15)，用于排放洗液回收尾料，所述廢液閥(15)的下方設(shè)有廢液罐(13)。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種穿衣顆粒中包覆顆粒的清洗及洗液的回收系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要包括通過管道依次連接的空氣換熱器、清洗槽、洗液罐、洗液傳輸泵、洗液蒸發(fā)器、冷凝器、溶劑收集罐和溶劑傳輸泵，轉(zhuǎn)筒位于所述清洗槽內(nèi)并設(shè)有裝料口，并安裝于清洗槽內(nèi)，溶劑傳輸泵通過管道與清洗槽連接以將洗液重新回流至清洗槽，該系統(tǒng)能夠較好地實(shí)現(xiàn)畸形穿衣顆粒穿衣層清洗干燥及溶劑循環(huán)利用。
文檔編號B01D1/30GK202962953SQ20122062956
公開日2013年6月5日 申請日期2012年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月23日
發(fā)明者盧振明, 張 杰, 周湘文, 劉兵, 唐亞平 申請人:清華大學(xué)