本發(fā)明涉及一種催化脫脂爐的尾氣處理設(shè)備，特別是一種應(yīng)用于催化脫脂爐的氣體凈化分離裝置。

背景技術(shù)：

催化脫脂的工藝原理是利用固態(tài)的聚甲醛（POM）在一定溫度（約100℃）的酸性氣氛下快速裂解成氣態(tài)的甲醛分子的特性，其中酸作為一種催化劑而存在。其裂解式如下：

(CH₂O)_n(酸性溶液)——→nCH₂O

目前，催化脫脂過程中常用的催化劑是硝酸（HNO₃），強(qiáng)氧化性的硝酸（HNO₃）能快速的催化裂解POM而被工業(yè)生產(chǎn)廣泛采用。但是硝酸的危險(xiǎn)性極高，能灼傷人的皮膚，能損害人體內(nèi)部的粘膜和呼吸道，與蛋白質(zhì)接觸，會(huì)生成一種鮮明的黃蛋白酸黃色物質(zhì),使人窒息，嚴(yán)重者死亡；對(duì)環(huán)境的污染也很大，是酸雨的形成原因之一。在硝酸無法被取代的前提下，應(yīng)該減少其使用量。如使排放尾氣中的硝酸重新利用，就可以使硝酸的使用量減少，降低對(duì)環(huán)境的污染，其他方面都可以得到優(yōu)化。

傳統(tǒng)的氣體凈化裝置大多使用吸附、酸堿中和、置換等方式去除雜質(zhì)，但是在粉末冶金金屬注射成型技術(shù)中，需要保留酸性氣體，即為保護(hù)酸性氣體，保證其能二次利用，故傳統(tǒng)的氣體凈化裝置不宜在這技術(shù)領(lǐng)域里使用。其次，傳統(tǒng)的氣體凈化裝置從廢氣進(jìn)入設(shè)備后，要先經(jīng)過過濾器過濾掉顆粒物，然后再進(jìn)入吸附區(qū)吸附凈化。但是雜質(zhì)中的石蠟、PE等的粘性太高，不易流動(dòng)，容易堵住過濾器；吸附區(qū)往往會(huì)加一些具有中和特性的物質(zhì)，會(huì)中和酸性氣體，不宜使用。之后凈化的氣體由通風(fēng)機(jī)排入大氣或者進(jìn)入其他儀器二次利用。

現(xiàn)有技術(shù)存在以下方面的缺陷：

1、酸性氣體被堿中和：

HNO₃在傳統(tǒng)的氣體凈化裝置中發(fā)生中和反應(yīng)：

H⁺+OH^-=H₂O

硝酸（HNO₃）被堿中和后不能回收利用，或者再次經(jīng)過復(fù)雜的化學(xué)處理可以重新得到硝酸（HNO₃），但是這樣會(huì)浪費(fèi)時(shí)間，增加企業(yè)的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。

2、過濾器容易被堵：

尾氣的排放中，有HNO₃、N₂、石蠟、PE、PP等，經(jīng)冷卻后，石蠟、PE、PP等會(huì)黏貼在過濾器上，因?yàn)槭?、PE、PP等的粘性高，不易被清理，容易堵住過濾器，需要經(jīng)常拆卸清理，影響生產(chǎn)，很不方便。

3、傳統(tǒng)的氣體凈化裝置要經(jīng)常拆卸出過濾器和碳纖維清洗和再生：

硝酸的危險(xiǎn)性太高，而且雜質(zhì)中石蠟、（CH₂O）、PE、PP等生成太多，傳統(tǒng)的氣體凈化裝置無法持續(xù)作用，經(jīng)常拆卸清洗維修，增加危險(xiǎn)性，也影響生產(chǎn)。

4、傳統(tǒng)的氣體凈化裝置不適于金屬冶金注射成型技術(shù)領(lǐng)域生產(chǎn)

現(xiàn)有的氣體凈化裝置系統(tǒng)在酸性環(huán)境下運(yùn)作復(fù)雜，難以操作，而且設(shè)備占用空間大，會(huì)給一些小型企業(yè)帶來一定的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。

綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)存在氣氛雜質(zhì)影響產(chǎn)生、生產(chǎn)成本高、安全性能不足、對(duì)環(huán)境污染大、后期維護(hù)困難等技術(shù)缺陷。

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種新的技術(shù)方案以解決現(xiàn)存的技術(shù)缺陷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種應(yīng)用于催化脫脂爐的氣體凈化分離裝置，解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的影響產(chǎn)品良品率、產(chǎn)品的生產(chǎn)效率低下、生產(chǎn)成本高、生產(chǎn)安全性不足、后期維護(hù)復(fù)雜等技術(shù)缺陷。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種應(yīng)用于催化脫脂爐的氣體凈化分離裝置，包括外箱體，所述外箱體內(nèi)部設(shè)有內(nèi)箱體，所述外箱體與內(nèi)箱體之間設(shè)置有若干加熱套，所述內(nèi)箱體內(nèi)部設(shè)置有冷卻箱，所述冷卻箱外側(cè)壁與內(nèi)箱體內(nèi)側(cè)壁相互隔離，所述內(nèi)箱體分別在其上部和下部設(shè)置有進(jìn)氣通道和出氣通道，所述冷卻箱設(shè)置有與其內(nèi)部空間連通的水管和氣管。

作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述冷卻箱為水箱，所述水管包括長(zhǎng)水管和短水管，所述長(zhǎng)水管的下端口設(shè)置在水箱的內(nèi)部底部，所述短水管的下端口設(shè)置在水箱內(nèi)部頂部，所述氣管為高壓氣管，氣管的下端口連通到水箱內(nèi)部頂部。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述冷卻箱下部懸空在內(nèi)箱體內(nèi)部，所述冷卻箱上部通過冷卻箱法蘭固定在內(nèi)箱體的上部上。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述冷卻箱在其周沿向外延伸有多片呈長(zhǎng)薄片狀的冷凝片。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述氣體凈化分離裝置在其底部設(shè)置有雜質(zhì)收集口，所述雜質(zhì)收集口連通到內(nèi)箱體的底部。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述內(nèi)箱體在其內(nèi)部底部位置設(shè)置有熱電偶，所述熱電偶下方設(shè)置有位于內(nèi)箱體內(nèi)部的加熱絲。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述出氣通道上設(shè)置有抽風(fēng)機(jī)。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明提供了一種應(yīng)用于催化脫脂爐的氣體凈化分離裝置，該種氣體凈化分離裝置具有以下幾個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)：

1、本發(fā)明提供了氣體凈化分離裝置，可讓脫脂爐里排出的尾氣的HNO₃、N₂能實(shí)現(xiàn)凈化后被循環(huán)利用，使其進(jìn)入脫脂爐里繼續(xù)分解POM，節(jié)省生產(chǎn)原料，降低生產(chǎn)成本；

2、催化脫脂爐產(chǎn)生的尾氣進(jìn)入氣體凈化分離裝置后，在高溫區(qū)加熱，在低溫區(qū)冷卻，冷卻后的雜質(zhì)（有石蠟、（CH₂O）、PE、PP等）附著在水箱和冷凝片上，硝酸（HNO₃）承液態(tài)流到內(nèi)箱底部被加熱絲加熱氣化，與N₂一起流入出氣口，將可利用的物質(zhì)循環(huán)利用，節(jié)約生產(chǎn)成本；

3、本發(fā)明提供的氣體凈化分離裝置可以實(shí)現(xiàn)完全密封作業(yè)，確保脫脂爐里的POM能順利催化脫脂，提升催化脫脂爐內(nèi)部的良品率；

4、本發(fā)明提供了的氣體凈化分離裝置的氣體在輸送全過程加熱，凈化后的HNO₃、N₂的溫度不變，不影響脫脂爐的催化裂解過程；

5、采用本發(fā)明提供的氣體凈化分離裝置后，催化脫脂爐可減少硝酸的使用量，減少尾氣中硝酸產(chǎn)生的氮氧化物排放，減少污染，對(duì)環(huán)境有更好的保護(hù)。

該種應(yīng)用于催化脫脂爐的氣體凈化分離裝置解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的影響產(chǎn)品良品率、產(chǎn)品的生產(chǎn)效率低下、生產(chǎn)成本高、生產(chǎn)安全性不足、后期維護(hù)復(fù)雜等技術(shù)缺陷。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。

圖1是本發(fā)明的原理示意圖；

圖2是本發(fā)明中冷卻箱的水平截面示意圖。

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果進(jìn)行清楚、完整地描述，以充分地理解本發(fā)明的目的、特征和效果。顯然，所描述的實(shí)施例只是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例，基于本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的其他實(shí)施例，均屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。另外，專利中涉及到的所有聯(lián)接/連接關(guān)系，并非單指構(gòu)件直接相接，而是指可根據(jù)具體實(shí)施情況，通過添加或減少聯(lián)接輔件，來組成更優(yōu)的聯(lián)接結(jié)構(gòu)。本發(fā)明創(chuàng)造中的各個(gè)技術(shù)特征，在不互相矛盾沖突的前提下可以交互組合，參照?qǐng)D1、圖2。

想要分離出HNO₃和N₂，就要先把雜質(zhì)去除。這里分離雜質(zhì)的原理就是固態(tài)，液態(tài)，氣態(tài)的過濾。先把氣態(tài)雜質(zhì)液化、凝固，使其成為液體或固體，然后過濾，既可以實(shí)現(xiàn)HNO₃和N₂的分離。

為此，本發(fā)明提供一種應(yīng)用于催化脫脂爐的氣體凈化分離裝置，包括外箱體1，所述外箱體1內(nèi)部設(shè)有內(nèi)箱體2，所述外箱體1與內(nèi)箱體2之間設(shè)置有若干加熱套3，所述內(nèi)箱體2內(nèi)部設(shè)置有冷卻箱4，所述冷卻箱4外側(cè)壁與內(nèi)箱體2內(nèi)側(cè)壁相互隔離，所述冷卻箱4下部懸空在內(nèi)箱體2內(nèi)部，所述冷卻箱4上部通過冷卻箱法蘭固定在內(nèi)箱體2的上部上，所述冷卻箱4在其外表面向外延伸有多片呈長(zhǎng)薄片狀的冷凝片41，所述內(nèi)箱體2分別在其上部和下部設(shè)置有進(jìn)氣通道22和出氣通道23，所述出氣通道23上設(shè)置有抽風(fēng)機(jī)24，所述冷卻箱4設(shè)置有與其內(nèi)部空間連通的水管和氣管51，所述冷卻箱4為水箱，所述水管包括長(zhǎng)水管52和短水管53，所述長(zhǎng)水管52的下端口設(shè)置在水箱的內(nèi)部底部，所述短水管53的下端口設(shè)置在水箱內(nèi)部頂部，所述氣管51為高壓氣管，氣管51的下端口連通到水箱內(nèi)部頂部，所述氣體凈化分離裝置在其底部設(shè)置有雜質(zhì)收集口6，所述雜質(zhì)收集口6連通到內(nèi)箱體2的底部，所述內(nèi)箱體2在其內(nèi)部底部位置設(shè)置有熱電偶7，所述熱電偶7下方設(shè)置有位于內(nèi)箱體2內(nèi)部的加熱絲8。

當(dāng)設(shè)備開始工作時(shí)，先在冷卻箱4里注入冷卻水，冷卻水要從長(zhǎng)水管52流進(jìn)，從短水管53流出，這樣可以確保冷卻箱4能注滿水，同時(shí)也能加快冷卻作用；同時(shí)加熱套3也開始加熱。這時(shí)，尾氣通過進(jìn)氣通道22進(jìn)入氣體凈化分離裝置，所述加熱套3開始加熱工作，保證其附近都是高溫，所述內(nèi)箱體2同時(shí)被加熱，內(nèi)箱體2附近升溫，形成高溫區(qū)；冷卻水持續(xù)從長(zhǎng)水管42注入冷卻箱4，保證冷卻箱4附近都是低溫，形成低溫區(qū)。尾氣在高溫區(qū)被加熱，在低溫區(qū)被冷卻，循環(huán)不息，使尾氣中的石蠟、PE、HNO3、（CHO）n（n≤10）等凝固，并附著在冷卻箱4的外壁面和冷凝片41的表面上。

因?yàn)橐夯蟮腍NO3的粘性相對(duì)其它雜質(zhì)較低，容易流動(dòng)，會(huì)流到內(nèi)箱體2底部，并由加熱絲8加熱氣化后，在抽風(fēng)機(jī)24的作用下，通過出氣通道23流出。而石蠟、PE、（CHO）n（n≤10）等的粘性高，不易流動(dòng)，會(huì)繼續(xù)粘冷卻箱4外壁面和冷凝片41的表面上。

當(dāng)設(shè)備停止工作時(shí)，為確保脫脂爐里的尾氣能被完全排出，N2在這個(gè)過程要一直保持通氣。同時(shí)，當(dāng)要清除凈化裝置里的雜質(zhì)時(shí)，冷卻水要停止注入，這時(shí)應(yīng)該通過氣管51通入壓縮空氣進(jìn)入冷卻箱4，使冷卻水從長(zhǎng)水管52流出去，這樣可確保冷卻箱4里剩余少量水或無水。這時(shí)，加熱套3繼續(xù)加熱，使石蠟、PE、（CHO）_n（n≤10）等成為液體流入到底部，進(jìn)入雜質(zhì)收集口6流出。有必要時(shí)，可以把冷卻箱4從箱體里取出清洗。

本發(fā)明中各部件的功能如下：所述外箱體1的作用是保護(hù)加熱套3，并固定，具有保溫作用；所述冷卻箱4的作用是流入冷卻水以降低尾氣溫度，使其中雜質(zhì)冷卻成固體或液態(tài)，方便分離，并提供其附著點(diǎn)；所述內(nèi)箱體2的作用是讓加熱套3附著在其外表面固定，保護(hù)加熱套3，并傳遞熱量；所述加熱套3的作用是保持內(nèi)腔溫度，保證氣體能從高溫往低溫流動(dòng)；所述冷凝片41的作用是提供冷卻后的雜質(zhì)的附著點(diǎn)，即增大冷卻附著點(diǎn)面積；所述熱電偶7的作用是探測(cè)出氣通道23處，氣體流出去時(shí)的溫度，也是檢測(cè)加熱絲8加熱時(shí)的溫度；所述加熱絲8的作用是當(dāng)流出去的氣體溫度低時(shí)，也是其附近有附著硝酸液體時(shí)，通過加熱絲8的加熱，使硝酸氣化成氣體流出去；所述抽風(fēng)機(jī)24的作用是抽出凈化后的氣體，加快氣體的流動(dòng)性。

以上是對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施進(jìn)行了具體說明，但本發(fā)明創(chuàng)造并不限于所述實(shí)施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明精神的前提下還可做出種種的等同變形或替換，這些等同的變形或替換均包含在本申請(qǐng)權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。